CN111766199B - 一种判断矿石颗粒间不同种类作用力相对大小的方法 - Google Patents

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Abstract

一种判断矿石颗粒间不同种类作用力相对大小的方法:试样准备;判断铁矿粉颗粒间作用力的种类:对经烘干的铁矿粉进行筛分;筛分出1~2mm粒级铁矿粉并加水,然后制粒;对试样烘干;判断铁矿粉颗粒间作用力的种类;判断不同水分条件下颗粒间作用力的相对大小;称取其烘干后的重量;按照公式计算制粒后颗粒的水分含量;检测颗粒的抗压强度;结果的判定。本发明可将颗粒间不同种类作用力分离,并采用统一方法进行判断,为颗粒制粒行为的研究提供基础;且历史数据均可使用,操作性强。

Description

一种判断矿石颗粒间不同种类作用力相对大小的方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金烧结球团领域,具体属于一种判断矿石颗粒间不同种类作用力相对大小的方法。
背景技术
铁矿粉制粒行为是影响烧结混合料中原料分布状态及烧结料层物理化学反应均匀程度的决定性因素,铁矿粉制粒从本质上是颗粒间作用力和外界机械力作用下的聚集行为,然而由于颗粒间作用力难以直接测量,无法用颗粒间作用力研究颗粒制粒行为,因此目前仅对颗粒间作用力有影响的因素进行研究,并表征诸多因素与制粒行为之间的联系。
经检索:
刊登于《北京科技大学学报》2012年第4期上的名称为《铁矿粉颗粒特性对其烧结制粒性的影响》的文献,指出铁矿粉的圆形度和气孔率对其制粒性有负面影响,而提高润湿性则有利于铁矿粉制粒,考虑的仅是部分影响因素,且没有统一判断其影响大小的标准。
名称为《烧结混合料适宜制粒水分的预测》的文献,所提及的亲水性判断颗粒间水吸附力作用的相对大小是目前应用较广的方法。但颗粒间水吸附力并不是唯一影响制粒行为的作用力,还有颗粒间的粘性力和摩擦力等也会影响颗粒的制粒行为。
刊登于《江苏冶金》2001年第2期其上的名称为《影响烧结混匀制粒因素的探讨》文献,提及影响混匀制粒的因素有物料的粘性、润湿性、接触角、孔隙度等,因素提及较为全面,但并未做详细研究确定各因素体现为力的作用时影响程度的统一方法。
到目前为止,并未弄清影响铁矿粉制粒效果的颗粒间作用力有哪些,以及颗粒间作用力的相对大小。随着建模技术的发展,全面考量颗粒间作用力种类,并对作用力相对大小按统一方法进行判断,为建立制粒模型研究颗粒制粒行为提供基础数据是有必要的。
发明内容
基于以往研究发现,颗粒间的作用力包括颗粒间水吸附力、颗粒间粘性力和颗粒间的摩擦咬合力,颗粒间的水吸附力和摩擦咬合力在所有种类颗粒间均存在,而颗粒间的粘性力仅在有粘性物质存在的颗粒间存在,颗粒间摩擦咬合力与矿石孔隙度和矿石表面粗糙度有关,与颗粒间水吸附力和颗粒间粘性力影响因素不同,此力可独立存在,颗粒间水吸附力均用毛细水和分子水大小表征,颗粒间粘性力是颗粒中含有的粘性物质遇水后表现出粘性而产生的力,由于粘性物质含量较小无法测量目前无表征方法,因此本发明针对现有颗粒间作用力表征方法不统一的情况,在消除颗粒间摩擦咬合力的基础上统一方法判断矿石颗粒间作用力的相对大小,实现颗粒间作用力相对大小的统一判断的方法。
实现上述目的的措施:
一种判断矿石颗粒间不同种类作用力相对大小的方法,其步骤为:
1)试样准备:取重量不少于10kg的铁矿粉,并将其烘干,其烘干温度不低于100℃,烘干时间不少于2个小时,烘干至水分含量为≤0.05wt%,待用;
2)判断铁矿粉颗粒间作用力的种类:
A、对经烘干的铁矿粉进行筛分:取步骤1)中已烘干的部分铁矿粉进行筛分,筛分出1~2mm粒级铁矿粉,并使其重量不少于1kg,待用;
B、称取本步骤A中已筛分出的1~2mm粒级铁矿粉1kg±50g,后在其中添加70g~130g的水量,然后用圆盘制粒机制备成试样,试样制备后待用;
C、对试样进行烘干:烘烤温度不低于100℃,烘干时间在10~20min;
D、对烘干后的试样进行筛分,取出粒径大于2mm的试样,并称其重量,且用Q表示;
E、判断铁矿粉颗粒间作用力的种类:
当本步骤D中粒径大于2mm的试样重量Q≥30g时,即判定所试验铁矿粉颗粒间的作用力为由铁矿粉中粘性物质产生的粘性力;
当步骤D中粒径大于2mm的试样重量Q<30g时,即判定所试验铁矿粉颗粒间的作用力为由铁矿粉中毛细水和分子水产生的水吸附力;
3)判断不同水分条件下颗粒间作用力的相对大小
A、对经烘干的铁矿粉剩余部分进行研磨并分级:
取步骤1)中经烘干的剩余铁矿粉铁矿粉进行研磨,研磨时间不超过5min;后将研磨后的铁矿粉进行烘干,在烘干温度不低于100℃下烘干至水分含量为≤0.05wt%,烘干时间不少于2个小时;筛分出粒度在0.1~0.28mm的铁矿粉,且重量不少于1kg,待用;
B、制粒:
称取本步骤A中已筛的粒度为0.1~0.28mm粒级的铁矿粉1kg±50g,后倒入制粒圆盘,再向其中加入60g~170g范围内的水量;进行制粒,制粒后试样待用;
C、检测所制粒的水分,其步骤:
(1)称取制粒后的颗粒重量不少于100g,用M表示;
(2)将其在不低于100℃下烘干至水分含量≤0.05wt%,烘干时间不少于2个小时;
(3)称取其烘干后的重量,用m表示;
(4)按照以下公式计算制粒后颗粒的水分含量W:
W=(M-m)/M*100wt%
式中:M—表示本步骤B中制粒后所称取的重量,单位为g;
m —表示本步骤C中(2)经烘干后的制粒重量,单位为g;
D、检测颗粒的抗压强度,其步骤:
(1)从本步骤B中筛分出粒径大于5mm粒级颗粒,选取制粒后粒级大于5mm的颗粒不少于10粒;
若无大于5mm粒级的颗粒,则表示制粒时水分加入量少,导致颗粒间作用力小,制粒小球无法长大,因此不进行制粒后颗粒抗压强度检测,为无效粒;此制粒水分条件下,颗粒间相对作用力的大小KJ记为0;
(2)采用抗压强度检测设备检测每颗的抗压强度,分别用k1、k2、k3....kn表示,n—表示所选取的大于5mm粒级的个数,为自然数1、2、3…n;
(3)计算其抗压强度算术平均值KJ, KJ表征为铁矿粉颗粒间相对作用力的大小;
E、结果的判定:
根据KJ判定所计算确定水分含量为W时铁矿粉颗粒间的某种作用力的状况,作用力越大,颗粒间越容易粘附结合长大成球。
其在于,步骤2)B中及步骤3)B中所述的制粒时,制粒圆盘转速在15~35r/min,制粒时间5~15min。
本发明中主要工艺的机理及作用
本发明之所以采用1~2mm粒级的铁矿粉,是由于在颗粒间水吸附力或颗粒间粘性力的作用下小于0.5mm粒级的颗粒均能制粒成球,而大于0.5mm粒级颗粒在仅有颗粒间水吸附力作用下不能制粒成球,仅存在颗粒间粘性力的颗粒才能制粒成球,所以只有选择大于0.5mm以上的颗粒进行制粒才能判断颗粒间存在的作用力的种类是水吸附力还是粘性力,而在大于0.5mm粒级中选择粒级适中的1-2mm粒级进行制粒,是由于粒级越大制粒所需要的颗粒间作用力越大,颗粒选择过大,可能会存在粘性力较小的颗粒也不能制粒成球的情况而出现判断错误,而未选择0.5-1mm粒级是基于试验筛分效率无法实现完全筛分的情况考虑的,基于实际情况筛分出的0.5-1mm粒级中会含有部分小于0.5mm粒级的颗粒,所以选择了1-2mm粒级的铁矿粉。
本发明之所以定义为粒径大于2mm的试样重量Q=30g为判断颗粒间作用力为水吸附力还是粘性物质产生的粘性力的界限,按理想状态应界定为试样重量为0g,之所以定为30g是由于筛分效率无法实现完全筛分的原因,颗粒间存在粘性力时,制粒后大于2mm的试样重量会远大于30g。
本发明之所以采用粒度为0.1~0.28mm粒级的铁矿粉作为制粒颗粒,粒度越细越容易制粒成球,但是基于磨矿和筛分的考虑,粒度过细会增加磨矿和筛分的工作难度,因此选择了适中的制粒粒级。
本发明之所以选取制粒后粒级大于5mm的颗粒不少于10颗进行抗压强度测试,是为了确保测试的准确性,测试颗粒过少会出现异常点影响过大的情况。
本发明与现有技术相比,可将颗粒间不同种类作用力分离,并采用统一方法进行判断,为颗粒制粒行为的研究提供基础;且历史数据均可使用,操作性强。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述:
实施例1
本实施例的铁矿粉为MAC:
一种判断矿石颗粒间不同种类作用力相对大小的方法,其步骤为:
1) 试样准备:取重量20kg的铁矿粉MAC,将其烘干,烘干温度为104℃,烘干时间4个小时,烘干至水分含量为0.02wt%,待用;
2)判断铁矿粉MAC颗粒间作用力的种类:
A、对经烘干的铁矿粉MAC进行筛分:取步骤1)中已烘干的部分铁矿粉MAC进行筛分;筛分出1~2mm粒级铁矿粉,并称其重量为1.1kg,待用;
B、称取本步骤A中已筛分出的1~2mm粒级铁矿粉MAC1007g,后在其中添加85g 的水量,然后用圆盘制粒机制成试样,试样制备后待用;圆盘转速为15r/min,制粒时间为8min;
C、对试样进行烘干:烘烤温度为105℃,烘干时间位20min;
D、对烘干后的试样进行筛分,取出粒径大于2mm的试样,并称其重量Q=487g;
E、判断铁矿粉MAC颗粒间作用力的种类:
由于本步骤D中粒径大于2mm的试样重量Q=487g,符合Q≥30g,故判定所试验铁矿粉MAC的颗粒间的作用力为由铁矿粉MAC中粘性物质产生的粘性力;
3)判断不同水分条件下颗粒间作用力的相对大小
A、对经烘干的铁矿粉T剩余部分进行研磨并分级:
取步骤1)中经烘干的剩余铁矿粉MAC进行研磨,研磨时间为4min;后将磨矿后的铁矿粉MAC进行烘干,在烘干温度为105℃下烘干至水分含量为0.01wt%,烘干时间为2.5个小时;筛分出粒度在0.1~0.28mm的铁矿粉,重量为2.1kg,待用;
B、制粒:
称取本步骤A中已筛分的粒度为0.1~0.28mm粒级的铁矿粉1010g,后倒入制粒圆盘,再向其中加入157g水量;进行制粒,制粒后试样待用;圆盘转速为17r/min,制粒时间为7min;
C、检测所制粒的水分,其步骤:
(1)称取制粒后的颗粒重量为200g,用M表示;
(2)将其在在102℃下烘干至水分含量为0.01wt%,烘干时间3个小时;
(3)称取其烘干后的重量,m=173.9g;
(4)按照以下公式计算制粒后颗粒的水分含量W:
已知:M =200g,m=173.9g,并带入以下公式
W=(M-m)/M*100wt%=13.05wt%;
D、检测颗粒的抗压强度,其步骤:
(1)选取制粒后粒径大于5mm的制粒20粒;
(2)采用抗压强度检测设备检测每颗的抗压强度,分别为k1=8.12N,k2=6.34N,k3=7.15N,k4=7.78N,k5=8.94N,k6=9.12N,k7=8.47N,k8=8.51N,k9=8.02N,k10=9.04N,k11=7.62N,k12=7.68N,k13=7.93N,k14=8.25N,k15=8.77N,k16=7.71N,k17=7.95N,k18=8.17N,k19=8.82N,k20=8.07N;
(3)计算其抗压强度算术平均值KJ, KJ=8.12N,表征为铁矿粉MAC颗粒间相对作用力的大小;
E、结果的判定:
根据KJ,判定根据以上检测确定水分含量为W=13.05wt%时铁矿粉MAC颗粒间的粘性作用力为KJ=8.12N。
实施例2
本实施例的铁矿粉为MAC:
一种判断矿石颗粒间不同种类作用力相对大小的方法,其步骤为:
1) 试样准备:取重量20kg的铁矿粉MAC,将其烘干,烘干温度为104℃,烘干时间4个小时,烘干至水分含量为0.02wt%,待用;
2)判断铁矿粉MAC颗粒间作用力的种类:
A、对经烘干的铁矿粉MAC进行筛分:取步骤1)中已烘干的部分铁矿粉MAC进行筛分;筛分出1~2mm粒级铁矿粉,并称其重量为1.1kg,待用;
B、称取本步骤A中已筛分出的1~2mm粒级铁矿粉MAC1007g,后在其中添加85g 的水量,然后用圆盘制粒机制成试样,试样制备后待用;圆盘转速为15r/min,制粒时间为8min;
C、对试样进行烘干:烘烤温度为105℃,烘干时间位20min;
D、对烘干后的试样进行筛分,取出粒径大于2mm的试样,并称其重量Q=487g;
E、判断铁矿粉MAC颗粒间作用力的种类:
由于本步骤D中粒径大于2mm的试样重量Q=487g,符合Q≥30g,故判定所试验铁矿粉MAC的颗粒间的作用力为由铁矿粉MAC中粘性物质产生的粘性力;
3)判断不同水分条件下颗粒间作用力的相对大小
A、对经烘干的铁矿粉T剩余部分进行研磨并分级:
取步骤1)中经烘干的剩余铁矿粉MAC进行研磨,研磨时间为4min;后将磨矿后的铁矿粉MAC进行烘干,在烘干温度为105℃下烘干至水分含量为0.01wt%,烘干时间为2.5个小时;筛分出粒度在0.1~0.28mm的铁矿粉,重量为2.1kg,待用;
B、制粒:
称取本步骤A中已筛的粒度为0.1~0.28mm粒级的铁矿粉998g,后倒入制粒圆盘,再向其中加入125g水量;进行制粒,制粒后试样待用;圆盘转速为17r/min,制粒时间为7min;
C、检测所制粒的水分,其步骤:
(1)称取制粒后的颗粒重量为100g,用M表示;
(2)将其在在103℃下烘干至水分含量为0.01wt%,烘干时间3个小时;
(3)称取其烘干后的重量,m=88.8g;
(4)按照以下公式计算制粒后颗粒的水分含量W:
已知:M =100g,m=88.8g,并带入以下公式
W=(M-m)/M*100wt%=11.2wt%;
D、检测颗粒的抗压强度,其步骤:
(1)选取制粒后粒径大于5mm的制粒15粒;
(2)采用抗压强度检测设备检测每颗的抗压强度,分别为k1=5.13N、k2=6.31N、k3=5.45N、k4=4.67N、k5=5.74N、k6=3.81N、k7=5.44N、k8=4.57N、k9=5.47N、k10=5.02N、k11=4.84N、k12=4.76N、k13=4.93N、k14=5.02N、k15=4.92N;
(3)计算其抗压强度算术平均值KJ, KJ=5.07N,表征为铁矿粉MAC颗粒间相对作用力的大小;
E、结果的判定:
根据KJ,判定根据以上检测确定水分含量为W=11.2wt%时铁矿粉MAC颗粒间的粘性作用力为KJ=5.07N。
实施例3
本实施例的铁矿粉为巴南粉:
一种判断矿石颗粒间不同种类作用力相对大小的方法,其步骤为:
1) 试样准备:取重量25kg的铁矿粉巴南,将其烘干,烘干温度为105℃,烘干时间4个小时,烘干至水分含量为0.01wt%,待用;
2)判断铁矿粉巴南颗粒间作用力的种类:
A、对经烘干的铁矿粉巴南进行筛分:取步骤1)中已烘干的部分铁矿粉巴南进行筛分;筛分出1~2mm粒级铁矿粉,并称其重量为1.3kg,待用;
B、称取本步骤A中已筛分出的1~2mm粒级铁矿粉巴南993g,后在其中添加78g 的水量,然后用圆盘制粒机制成试样,试样制备后待用;圆盘转速为20r/min,制粒时间为6min;
C、对试样进行烘干:烘烤温度为104℃,烘干时间位15min;
D、对烘干后的试样进行筛分,取出粒径大于2mm的试样,并称其重量Q=714g;
E、判断铁矿粉巴南颗粒间作用力的种类:
由于本步骤D中粒径大于2mm的试样重量Q=714g,符合Q≥30g,故判定所试验铁矿粉巴南的颗粒间的作用力为由铁矿粉巴南中粘性物质产生的粘性力;
3)判断不同水分条件下颗粒间作用力的相对大小
A、对经烘干的铁矿粉T剩余部分进行研磨并分级:
取步骤1)中经烘干的剩余铁矿粉巴南进行研磨,研磨时间为4.5min;后将磨矿后的铁矿粉巴南进行烘干,在烘干温度为107℃下烘干至水分含量为0.01wt%,烘干时间为2个小时;筛分出粒度在0.1~0.28mm的铁矿粉,重量为1.3kg,待用;
B、制粒:
称取本步骤A中已筛的粒度为0.1~0.28mm粒级的铁矿粉1015g,后倒入制粒圆盘,再向其中加入101g水量;进行制粒,制粒后试样待用;圆盘转速为20r/min,制粒时间为7min;
C、检测所制粒的水分,其步骤:
(1)称取制粒后的颗粒重量为300g,用M表示;
(2)将其在在102℃下烘干至水分含量为0.01wt%,烘干时间3个小时;
(3)称取其烘干后的重量,m=273.3g;
(4)按照以下公式计算制粒后颗粒的水分含量W:
已知:M =300g,m=273.3g,并带入以下公式
W=(M-m)/M*100wt%=8.9wt%;
D、检测颗粒的抗压强度,其步骤:
(1)选取制粒后粒径大于5mm的制粒22粒;
(2)采用抗压强度检测设备检测每颗的抗压强度,分别为k1=15.73N、k2=16.08N、k3=15.79N、k4=15.78N、k5=18.72N、k6=15.51N、k7=16.87N、k8=16.51N、k9=16.94N、k10=16.54N、k11=17.26N、k12=17.18N、k13=16.97N、k14=17.21N、k15=17.35N、k16=17.71N、k17=17.01N、k18=16.29N、k19=16.76N、k20=17.08N、k21=16.83N、k22=18.07N;
(3)计算其抗压强度算术平均值KJ, KJ=16.83N,表征为铁矿粉巴南颗粒间相对作用力的大小;
E、结果的判定:
根据KJ,判定根据以上检测确定水分含量为W=8.9wt%时铁矿粉巴南颗粒间的粘性作用力为KJ=16.83N。
实施例4
本实施例的铁矿粉为南非粉:
一种判断矿石颗粒间不同种类作用力相对大小的方法,其步骤为:
1) 试样准备:取重量21kg的铁矿粉南非,将其烘干,烘干温度为105℃,烘干时间3.5个小时,烘干至水分含量为0.03wt%,待用;
2)判断铁矿粉南非颗粒间作用力的种类:
A、对经烘干的铁矿粉MAC进行筛分:取步骤1)中已烘干的部分铁矿粉南非进行筛分;筛分出1~2mm粒级铁矿粉,并称其重量为1.2kg,待用;
B、称取本步骤A中已筛分出的1~2mm粒级铁矿粉南非1001g,后在其中添加65g 的水量,然后用圆盘制粒机制成试样,试样制备后待用;圆盘转速为18r/min,制粒时间为7min;
C、对试样进行烘干:烘烤温度为104℃,烘干时间位13min;
D、对烘干后的试样进行筛分,取出粒径大于2mm的试样,并称其重量Q=13g;
E、判断铁矿粉南非颗粒间作用力的种类:
由于本步骤D中粒径大于2mm的试样重量Q=13g,符合Q<30g,故判定所试验铁矿粉南非颗粒间力为毛细水和分子水产生的水吸附力;
3)判断不同水分条件下颗粒间作用力的相对大小
A、对经烘干的铁矿粉T剩余部分进行研磨并分级:
取步骤1)中经烘干的剩余铁矿粉南非进行研磨,研磨时间为5min;后将磨矿后的铁矿粉巴南进行烘干,在烘干温度为106℃下烘干至水分含量为0.01wt%,烘干时间为3个小时;筛分出粒度在0.1~0.28mm的铁矿粉,重量为1.5kg,待用;
B、制粒:
称取本步骤A中已筛的粒度为0.1~0.28mm粒级的铁矿粉1006g,后倒入制粒圆盘,再向其中加入89g水量;进行制粒,制粒后试样待用;圆盘转速为19r/min,制粒时间为5min;
C、检测所制粒的水分,其步骤:
(1)称取制粒后的颗粒重量为150g,用M表示;
(2)将其在在103℃下烘干至水分含量为0.01wt%,烘干时间3个小时;
(3)称取其烘干后的重量,m=138.4g;
(4)按照以下公式计算制粒后颗粒的水分含量W:
已知:M =150g,m=138.4g,并带入以下公式
W=(M-m)/M*100wt%=7.73wt%;
D、检测颗粒的抗压强度,其步骤:
(1)选取制粒后粒径大于5mm的制粒17粒;
(2)采用抗压强度检测设备检测每颗的抗压强度,分别为k1=2.67N、k2=2.39N、k3=1.83N、k4=3.02N、k5=1.98N、k6=1.55N、k7=1.87N、k8=2.57N、k9=2.38N、k10=2.23N、k11=2.74N、k12=2.06N、k13=2.19N、k14=1.74N、k15=2.35N、k16=1.90N、k17=2.01N;
(3)计算其抗压强度算术平均值KJ, KJ=2.20N,表征为铁矿粉南非颗粒间相对作用力的大小;
E、结果的判定:
根据KJ,判定根据以上检测确定水分含量为W=7.73wt%时铁矿粉MAC颗粒间的粘性作用力为KJ=2.20N。
具体实施方式仅为例举,并非对本发明技术方案的技术限定。

Claims (4)

1.一种判断矿石颗粒间不同种类作用力相对大小的方法,其步骤为:
1)试样准备:取重量20kg的铁矿粉MAC,将其烘干,烘干温度为104℃,烘干时间4个小时,烘干至水分含量为0.02wt%,待用;
2)判断铁矿粉MAC颗粒间作用力的种类:
A、对经烘干的铁矿粉MAC进行筛分:取步骤1)中已烘干的部分铁矿粉MAC进行筛分;筛分出1~2mm粒级铁矿粉,并称其重量为1.1kg,待用;
B、称取本步骤A中已筛分出的1~2mm粒级铁矿粉MAC1007g,后在其中添加85g的水量,然后用圆盘制粒机制成试样,试样制备后待用;圆盘转速为15r/min,制粒时间为8min;
C、对试样进行烘干:烘烤温度为105℃,烘干时间为20min;
D、对烘干后的试样进行筛分,取出粒径大于2mm的试样,并称其重量Q=487g;
E、判断铁矿粉MAC颗粒间作用力的种类:
由于本步骤D中粒径大于2mm的试样重量Q=487g,符合Q≥30g,故判定所试验铁矿粉MAC的颗粒间的作用力为由铁矿粉MAC中粘性物质产生的粘性力;
3)判断不同水分条件下颗粒间作用力的相对大小
A、对经烘干的铁矿粉剩余部分进行研磨并分级:
取步骤1)中经烘干的剩余铁矿粉MAC进行研磨,研磨时间为4min;后将磨矿后的铁矿粉MAC进行烘干,在烘干温度为105℃下烘干至水分含量为0.01wt%,烘干时间为2.5个小时;筛分出粒度在0.1~0.28mm的铁矿粉,重量为2.1kg,待用;
B、制粒:
称取本步骤A中已筛分的粒度为0.1~0.28mm粒级的铁矿粉1010g,后倒入制粒圆盘,再向其中加入157g水量;进行制粒,制粒后试样待用;圆盘转速为17r/min,制粒时间为7min;
C、检测所制粒的水分,其步骤:
(1)称取制粒后的颗粒重量为200g,用M表示;
(2)将其在在102℃下烘干至水分含量为0.01wt%,烘干时间3个小时;
(3)称取其烘干后的重量,m=173.9g;
(4)按照以下公式计算制粒后颗粒的水分含量W:
已知:M=200g,m=173.9g,并带入以下公式
W=(M-m)/M*100wt%=13.05wt%;
D、检测颗粒的抗压强度,其步骤:
(1)选取制粒后粒径大于5mm的制粒20粒;
(2)采用抗压强度检测设备检测每颗的抗压强度,分别为k1=8.12N,k2=6.34N,k3=7.15N,k4=7.78N,k5=8.94N,k6=9.12N,k7=8.47N,k8=8.51N,k9=8.02N,k10=9.04N,k11=7.62N,k12=7.68N,k13=7.93N,k14=8.25N,k15=8.77N,k16=7.71N,k17=7.95N,k18=8.17N,k19=8.82N,k20=8.07N;
(3)计算其抗压强度算术平均值KJ,KJ=8.12N,表征为铁矿粉MAC颗粒间相对作用力的大小;
E、结果的判定:
根据KJ,判定根据以上检测确定水分含量为W=13.05wt%时铁矿粉MAC颗粒间的粘性作用力为KJ=8.12N。
2.一种判断矿石颗粒间不同种类作用力相对大小的方法,其步骤为:
1)试样准备:取重量20kg的铁矿粉MAC,将其烘干,烘干温度为104℃,烘干时间4个小时,烘干至水分含量为0.02wt%,待用;
2)判断铁矿粉MAC颗粒间作用力的种类:
A、对经烘干的铁矿粉MAC进行筛分:取步骤1)中已烘干的部分铁矿粉MAC进行筛分;筛分出1~2mm粒级铁矿粉,并称其重量为1.1kg,待用;
B、称取本步骤A中已筛分出的1~2mm粒级铁矿粉MAC1007g,后在其中添加85g的水量,然后用圆盘制粒机制成试样,试样制备后待用;圆盘转速为15r/min,制粒时间为8min;
C、对试样进行烘干:烘烤温度为105℃,烘干时间为20min;
D、对烘干后的试样进行筛分,取出粒径大于2mm的试样,并称其重量Q=487g;
E、判断铁矿粉MAC颗粒间作用力的种类:
由于本步骤D中粒径大于2mm的试样重量Q=487g,符合Q≥30g,故判定所试验铁矿粉MAC的颗粒间的作用力为由铁矿粉MAC中粘性物质产生的粘性力;
3)判断不同水分条件下颗粒间作用力的相对大小
A、对经烘干的铁矿粉剩余部分进行研磨并分级:
取步骤1)中经烘干的剩余铁矿粉MAC进行研磨,研磨时间为4min;后将磨矿后的铁矿粉MAC进行烘干,在烘干温度为105℃下烘干至水分含量为0.01wt%,烘干时间为2.5个小时;筛分出粒度在0.1~0.28mm的铁矿粉,重量为2.1kg,待用;
B、制粒:
称取本步骤A中已筛的粒度为0.1~0.28mm粒级的铁矿粉998g,后倒入制粒圆盘,再向其中加入125g水量;进行制粒,制粒后试样待用;圆盘转速为17r/min,制粒时间为7min;
C、检测所制粒的水分,其步骤:
(1)称取制粒后的颗粒重量为100g,用M表示;
(2)将其在在103℃下烘干至水分含量为0.01wt%,烘干时间3个小时;
(3)称取其烘干后的重量,m=88.8g;
(4)按照以下公式计算制粒后颗粒的水分含量W:
已知:M=100g,m=88.8g,并带入以下公式
W=(M-m)/M*100wt%=11.2wt%;
D、检测颗粒的抗压强度,其步骤:
(1)选取制粒后粒径大于5mm的制粒15粒;
(2)采用抗压强度检测设备检测每颗的抗压强度,分别为k1=5.13N、k2=6.31N、k3=5.45N、k4=4.67N、k5=5.74N、k6=3.81N、k7=5.44N、k8=4.57N、k9=5.47N、k10=5.02N、k11=4.84N、k12=4.76N、k13=4.93N、k14=5.02N、k15=4.92N;
(3)计算其抗压强度算术平均值KJ,KJ=5.07N,表征为铁矿粉MAC颗粒间相对作用力的大小;
E、结果的判定:
根据KJ,判定根据以上检测确定水分含量为W=11.2wt%时铁矿粉MAC颗粒间的粘性作用力为KJ=5.07N。
3.一种判断矿石颗粒间不同种类作用力相对大小的方法,其步骤为:
1)试样准备:取重量25kg的铁矿粉巴南,将其烘干,烘干温度为105℃,烘干时间4个小时,烘干至水分含量为0.01wt%,待用;
2)判断铁矿粉巴南颗粒间作用力的种类:
A、对经烘干的铁矿粉巴南进行筛分:取步骤1)中已烘干的部分铁矿粉巴南进行筛分;筛分出1~2mm粒级铁矿粉,并称其重量为1.3kg,待用;
B、称取本步骤A中已筛分出的1~2mm粒级铁矿粉巴南993g,后在其中添加78g的水量,然后用圆盘制粒机制成试样,试样制备后待用;圆盘转速为20r/min,制粒时间为6min;
C、对试样进行烘干:烘烤温度为104℃,烘干时间为15min;
D、对烘干后的试样进行筛分,取出粒径大于2mm的试样,并称其重量Q=714g;
E、判断铁矿粉巴南颗粒间作用力的种类:
由于本步骤D中粒径大于2mm的试样重量Q=714g,符合Q≥30g,故判定所试验铁矿粉巴南的颗粒间的作用力为由铁矿粉巴南中粘性物质产生的粘性力;
3)判断不同水分条件下颗粒间作用力的相对大小
A、对经烘干的铁矿粉剩余部分进行研磨并分级:
取步骤1)中经烘干的剩余铁矿粉巴南进行研磨,研磨时间为4.5min;后将磨矿后的铁矿粉巴南进行烘干,在烘干温度为107℃下烘干至水分含量为0.01wt%,烘干时间为2个小时;筛分出粒度在0.1~0.28mm的铁矿粉,重量为1.3kg,待用;
B、制粒:
称取本步骤A中已筛的粒度为0.1~0.28mm粒级的铁矿粉1015g,后倒入制粒圆盘,再向其中加入101g水量;进行制粒,制粒后试样待用;圆盘转速为20r/min,制粒时间为7min;
C、检测所制粒的水分,其步骤:
(1)称取制粒后的颗粒重量为300g,用M表示;
(2)将其在在102℃下烘干至水分含量为0.01wt%,烘干时间3个小时;
(3)称取其烘干后的重量,m=273.3g;
(4)按照以下公式计算制粒后颗粒的水分含量W:
已知:M=300g,m=273.3g,并带入以下公式
W=(M-m)/M*100wt%=8.9wt%;
D、检测颗粒的抗压强度,其步骤:
(1)选取制粒后粒径大于5mm的制粒22粒;
(2)采用抗压强度检测设备检测每颗的抗压强度,分别为k1=15.73N、k2=16.08N、k3=15.79N、k4=15.78N、k5=18.72N、k6=15.51N、k7=16.87N、k8=16.51N、k9=16.94N、k10=16.54N、k11=17.26N、k12=17.18N、k13=16.97N、k14=17.21N、k15=17.35N、k16=17.71N、k17=17.01N、k18=16.29N、k19=16.76N、k20=17.08N、k21=16.83N、k22=18.07N;
(3)计算其抗压强度算术平均值KJ,KJ=16.83N,表征为铁矿粉巴南颗粒间相对作用力的大小;
E、结果的判定:
根据KJ,判定根据以上检测确定水分含量为W=8.9wt%时铁矿粉巴南颗粒间的粘性作用力为KJ=16.83N。
4.一种判断矿石颗粒间不同种类作用力相对大小的方法,其步骤为:
1)试样准备:取重量21kg的铁矿粉南非,将其烘干,烘干温度为105℃,烘干时间3.5个小时,烘干至水分含量为0.03wt%,待用;
2)判断铁矿粉南非颗粒间作用力的种类:
A、对经烘干的铁矿粉MAC进行筛分:取步骤1)中已烘干的部分铁矿粉南非进行筛分;筛分出1~2mm粒级铁矿粉,并称其重量为1.2kg,待用;
B、称取本步骤A中已筛分出的1~2mm粒级铁矿粉南非1001g,后在其中添加65g的水量,然后用圆盘制粒机制成试样,试样制备后待用;圆盘转速为18r/min,制粒时间为7min;
C、对试样进行烘干:烘烤温度为104℃,烘干时间为13min;
D、对烘干后的试样进行筛分,取出粒径大于2mm的试样,并称其重量Q=13g;
E、判断铁矿粉南非颗粒间作用力的种类:
由于本步骤D中粒径大于2mm的试样重量Q=13g,符合Q<30g,故判定所试验铁矿粉南非颗粒间力为毛细水和分子水产生的水吸附力;
3)判断不同水分条件下颗粒间作用力的相对大小
A、对经烘干的铁矿粉剩余部分进行研磨并分级:
取步骤1)中经烘干的剩余铁矿粉南非进行研磨,研磨时间为5min;后将磨矿后的铁矿粉巴南进行烘干,在烘干温度为106℃下烘干至水分含量为0.01wt%,烘干时间为3个小时;筛分出粒度在0.1~0.28mm的铁矿粉,重量为1.5kg,待用;
B、制粒:
称取本步骤A中已筛的粒度为0.1~0.28mm粒级的铁矿粉1006g,后倒入制粒圆盘,再向其中加入89g水量;进行制粒,制粒后试样待用;圆盘转速为19r/min,制粒时间为5min;
C、检测所制粒的水分,其步骤:
(1)称取制粒后的颗粒重量为150g,用M表示;
(2)将其在在103℃下烘干至水分含量为0.01wt%,烘干时间3个小时;
(3)称取其烘干后的重量,m=138.4g;
(4)按照以下公式计算制粒后颗粒的水分含量W:
已知:M=150g,m=138.4g,并带入以下公式
W=(M-m)/M*100wt%=7.73wt%;
D、检测颗粒的抗压强度,其步骤:
(1)选取制粒后粒径大于5mm的制粒17粒;
(2)采用抗压强度检测设备检测每颗的抗压强度,分别为k1=2.67N、k2=2.39N、k3=1.83N、k4=3.02N、k5=1.98N、k6=1.55N、k7=1.87N、k8=2.57N、k9=2.38N、k10=2.23N、k11=2.74N、k12=2.06N、k13=2.19N、k14=1.74N、k15=2.35N、k16=1.90N、k17=2.01N;
(3)计算其抗压强度算术平均值KJ,KJ=2.20N,表征为铁矿粉南非颗粒间相对作用力的大小;
E、结果的判定:
根据KJ,判定根据以上检测确定水分含量为W=7.73wt%时铁矿粉MAC颗粒间的水吸附力为KJ=2.20N。
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