CN102200502A - 回转窑冶金用白云石的鉴定方法 - Google Patents

Abstract

回转窑冶金用白云石的鉴定方法，其包括如下步骤：1)原石化学全分析；2)白云石强度测试，研究矿物的转鼓强度和耐磨指数；3)检查白云石的矿相组织；4)白云石实验室焙烧试验；5)焙烧试验后产品检测。本发明方法主要是模拟生产动态过程，鉴定结果对生产工艺、热工制度选择有指导意义。本发明分析鉴定方法对轻烧白云石新厂建厂、白云石新矿选址、原料适用性价值判断等，可提供科学依据，有重要参考价值。对生产及产品质量的稳定起到了应有的作用。

Description

回转窑冶金用白云石的鉴定方法

技术领域

本发明涉及硅酸盐及无机物料检测和物料性质分析的领域，特别涉及回转窑冶金用白云石的鉴定方法。

背景技术

近年来国内冶金工业蓬勃发展，冶金用轻烧白云石工业也有很大发展。大型钢铁公司多用回转窑焙烧轻烧白云石。轻烧白云石是炼钢的重要介质，参与冶炼、造渣、护炉的全过程，因此，轻烧白云石的质量对冶炼质量有很大的影响；如脱【S】、脱【P】、的效率、吹炼时间【T】、成渣速度、炉渣碱度、钢水收得率、乃至钢材质量等。轻烧白云石的质量取决于适用的原料和焙烧制度。中国的白云石资源丰富，但并不是都能满足冶金的用途，也并不是都能满足大型回转窑焙烧特点的需要，所以对冶金用白云石应该实施全面的技术鉴定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回转窑冶金用白云石的鉴定方法，主要对轻烧白云石厂在原石的选择及鉴定上提供相对完备及可靠的鉴定方法，使工厂设备选型、工艺热工规划容易达到标的，对冶金用轻烧白云石矿山的开采认证也有指导意义。

为达到上述目的，本发明的技术方案是，

回转窑冶金用白云石的鉴定方法，其包括如下步骤：

1)原石化学全分析

对原石的主要成份：CaO、MgO、SiO₂、S、P进行分析，需满足：白云石成分含量重量百分比为：SiO₂≤3.0％，MgO≥19.5％，CaO≥30.0％，P≤0.07％，S≤0.025％；

2)白云石强度测试，研究矿物的转鼓强度和耐磨指数；

筛选出具有检测特性的粒级10mm～35mm的白云石作为试验样；

放入转鼓中运行转后全量取出，通过10mm、6.3mm、0.5mm的筛网筛分，按下面公式计算出转鼓强度指数及耐磨指数：

$\mathrm{TI}=\frac{m_1}{m_0}\×100$ $\mathrm{AI}=\frac{m_0-(m_1+m_2)}{m_0}\×100$

其中，TI：转鼓强度指数(％)，+6.30mm指数；

AI：耐磨强度指数(％)，-500μm指数；

m0：试样重量(kg)；

m1：筛分后+6.3mm以上试样质量(kg)；

m2：筛分后500μm以上6.3mm以下试样质量(kg)；

白云石转鼓强度≥90.0，耐磨指数≥5.8；

3)检查白云石的矿相组织

检查试样矿相组织，判断结晶大小，回转窑白云石适用的原石结晶尺寸：0.5～20μm；

4)白云石实验室焙烧试验

焙烧试验用物料粒级15～35mm，焙烧温度：1000～1150℃；焙烧试验升温梯度：50～80℃/Hr；升温至设定温度，取出，强制冷却至室温；

5)焙烧试验后产品检测

a)外观检查：观测焙烧品有无裂纹，裂纹多少及裂纹处有无杂质；

b)R-CO₂及活性度检查：

成品R-CO₂检查主要成品欠烧度；

活性度检测，轻烧白云石活性度≥120ML/4NHCL、R-CO₂≤3.0％；

R-CO₂及活性度检查的具体方法有国家标准方法，在此不再赘述。

c)成品抗磨耗试验

抗磨耗主要测定物料在输送过程中磨擦产生的粉率，各粒级筛分主要测量粉率，以粒度＜3mm为粉，并以此的百分量为粉率，粉率要求在4％～5％重量百分比之间；

抗磨耗试验采用3mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm的7种筛网标准筛，从大到小，物料用振动机进行振动；振筛完毕，按3mm筛下物的量与原有物料总量之比计算百分含量，即为粉率。

进一步，原石的全分析采用容量法、或重量法，也可辅以仪器分析。

又，步骤4)白云石实验室焙烧试验加热过程中，物料被加热至物料的理论分解温度750～850℃时，保温0.5～1小时，然后继续升温至设定温度，再取出，用风扇强制冷却至50℃。

本发明的有益效果

轻烧白云石是现代大型钢厂的炼钢、造渣、护炉用的重要辅料，本发明方法主要是模拟生产动态过程，鉴定结果对生产工艺、热工制度选择有指导意义。本发明分析鉴定方法对轻烧白云石新厂建厂、白云石新矿选址、原料适用性价值判断等，可提供科学依据，有重要参考价值。对生产及产品质量的稳定起到了应有的作用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

回转窑冶金用白云石的鉴定方法检测步骤如下：

1、原石的化学全分析。

原石全分析主要是对原石的主要成份：CaO、MgO、SiO₂、S、P等进行分析。原石的全分析方法可以用一些经典方法；容量法、重量法，也可辅以仪器分析。测试后的基本指标需满足下表要求。

原石的成份分析指标要求

白云石成分含量重量百分比为：SiO₂≤3.0，MgO≥19.5，CaO≥30.0，P≤0.07，S≤0.025。

2、白云石强度测试

为模拟白云石在加工、运输、煅烧过程中的磨损条件，非常有必要研究以上两种矿物的转鼓强度和耐磨指数。

入鼓质量：根据焙烧工艺中的回转窑的容积与入窑的质量，结合转鼓的容积确定合适的试验量10Kg±0.1Kg。

粒度筛选：通过对焙烧工艺步骤仔细分析和研究，筛选出(10mm～35mm)具有检测特性的粒级，作为试验样。

试验方法：将充分筛选后的试验料进行予干燥，再充分筛分；随机、分别置备4份样品(各10Kg±0.1Kg)，放入Φ914mm*457mm转鼓中，运行24±1转/分200转后全量取出，通过10mm、6.3mm、0.5mm的筛分，计算出转鼓强度指数及耐磨指数。

计算公式：

$\mathrm{TI}=\frac{m_1}{m_0}\×100$ $\mathrm{AI}=\frac{m_0-(m_1+m_2)}{m_0}\×100$

注：TI：转鼓强度指数(％)，+6.30mm指数，

AI：耐磨强度指数(％)，-500μm指数，

m0：试样重量(kg)，

m1：筛分后+6.3mm以上试样质量(kg)，

m2：筛分后500μm以上6.3mm以下试样质量(kg)，

试验后数据需满足如下要求：

白云石转鼓强度≥90.0，耐磨指数≥5.8；

3、白云石的矿相组织

对试样制样后用显微镜检查试样矿相组织：

结晶检查：结晶大小；用电子显微镜定尺；也可用比较法；按照经验判断结晶大小。回转窑白云石适用的原石结晶尺寸：0.5～20μm；

4、白云石实验室焙烧试验

白云石焙烧试验是确定原石易烧性的试验，试验温度(热源的温度)应根据物料检测结果来确定，主要原则是依据原石的结晶大小、杂质含量的多少来确定，即结晶小、杂质少时选择温度偏高，反之则选择温度偏低。

焙烧试验用物料粒级15～35mm，物料量40～50KG，四分法后约取10KG；焙烧度：白云石1000～1150℃；

焙烧试验升温梯度：50～80℃/Hr；加热器具选用温控型马福炉或试验用小型焙烧炉；物料被加热至物料的理论分解温度时并在此温度保温0.5～1小时，继续升温至设定温度，用铁制容器取出，用风扇强制冷却至50℃左右。

5、白云石实验室焙烧试验后产品检测

5.1.外观检查：观测焙烧品有无裂纹，裂纹多少，及裂纹处有无杂质。裂纹少，裂纹处杂质少的原石较好。

5.2.R-CO₂及活性度检查：

成品R-CO₂检查主要成品欠烧度；

R-CO₂测量方法为容量法、即试样2克在1200℃单管炉焙烧，CO₂与试瓶中KOH反应的体积来计算R-CO₂值；

活性度检测是轻烧白云石一个重要指标，如同铁水侵入轻烧白云石的速度一样，活性度指标也是造渣速度的形象指标。活性检测方法是酸碱滴定法，即25克试样(2～10mm)1L水(30℃±2)4NHCL(指示剂)滴定10分钟→以4NHCL消耗量计该物料活性度。

试验结果要求：轻烧白云石活性度≥120ML/4NHCL、R-CO₂≤3.0％。

5.3成品抗磨耗试验

抗磨耗主要测定物料在输送过程中磨擦产生的粉率，各粒级筛分主要测量粉率(以＜3mm为粉，并以此的百分量为粉率)，粉率要求在4％～5％之间为宜。

抗磨耗试验采用3mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm的7种筛网标准筛，用振动机进行振动，试验时间12分钟。

振筛机型号：SDB-200顶击式；

主要技术参数

筛子摇动次数	min-1	221
			筛子往复摇动行程	mm	12.5
筛分效率	％	95
			装筛层数	层	8

振筛完毕，按3mm筛下物的量计算百分含量。

Claims (3)

1.回转窑冶金用白云石的鉴定方法，其包括如下步骤：

1)原石化学全分析

对原石的主要成份：CaO、MgO、SiO₂、S、P进行分析，需满足：白云石成分含量重量百分比为：SiO₂≤3.0％，MgO≥19.5％，CaO≥30.0％，P≤0.07％，S≤0.025％；

2)白云石强度测试，研究矿物的转鼓强度和耐磨指数；

筛选出具有检测特性的粒级10mm～35mm的白云石作为试验样；

放入转鼓中运行转后全量取出，通过10mm、6.3mm、0.5mm的筛网筛分，按下面公式计算出转鼓强度指数及耐磨指数：

$\mathrm{TI}=\frac{m_1}{m_0}\×100$ $\mathrm{AI}=\frac{m_0-(m_1+m_2)}{m_0}\×100$

其中，TI：转鼓强度指数(％)，+6.30mm指数；

      AI：耐磨强度指数(％)，-500μm指数；

      m0：试样重量(kg)；

      m1：筛分后+6.3mm以上试样质量(kg)；

      m2：筛分后500μm以上6.3mm以下试样质量(kg)；

白云石转鼓强度≥90.0，耐磨指数≥5.8；

3)检查白云石的矿相组织

检查试样矿相组织，判断结晶大小，回转窑白云石适用的原石结晶尺寸：0.5～20μm；

4)白云石实验室焙烧试验

焙烧试验用物料粒级15～35mm，焙烧温度：1000～1150℃；焙烧试验升温梯度：50～80℃/Hr；升温至设定温度，取出，强制冷却至室温；

5)焙烧试验后产品检测

a)外观检查：观测焙烧品有无裂纹，裂纹多少及裂纹处有无杂质；

b)R-CO₂及活性度检查：

成品R-CO₂检查主要成品欠烧度；

活性度检测，轻烧白云石活性度≥120ML/4NHCL、R-CO₂≤3.0％；

c)成品抗磨耗试验

抗磨耗主要测定物料在输送过程中磨擦产生的粉率，各粒级筛分主要测量粉率，以粒度＜3mm为粉，并以此的百分量为粉率，粉率要求在4％～5％重量百分比之间；

抗磨耗试验采用3mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm的7种筛网标准筛，从大到小，物料用振动机进行振动；振筛完毕，按3mm筛下物的量与原有物料总量之比计算百分含量，即为粉率。

2.如权利要求1所述的回转窑冶金用白云石的鉴定方法，其特征是，原石的全分析采用容量法、或重量法。

3.如权利要求1所述的回转窑冶金用白云石的鉴定方法，其特征是，步骤4)白云石实验室焙烧试验加热过程中，物料被加热至物料的理论分解温度750～850℃时，保温0.5～1小时，然后继续升温至设定温度，再取出，用风扇强制冷却至50℃。