[发明专利]一种确定喷吹煤粉灰熔融特性的实验方法

说明书

技术领域

本发明涉及喷煤技术领域，特别涉及一种确定喷吹煤粉灰熔融特性的实验方法。

背景技术

近年来，国内钢铁工业发展迅猛，各钢铁企业均以喷煤降焦作为降低炼铁成本的主要手段。随着国内喷吹煤的需求日趋旺盛，市场供应紧张。高炉喷吹煤粉已成为高炉炼铁能否与其他方法竞争、继续生存和发展的关键技术。喷枪堵塞会使高炉各风口喷煤量不均,影响喷煤作业和高炉顺行。而喷吹煤粉灰熔融的性能，在很大程度上决定了喷枪的结渣堵塞情况。近年来，研究煤粉的灰熔融特性主要是按照国家标准编号GB/T219－1996进行，将煤灰制成一定尺寸的三角锥，在一定的气体介质中，以一定的升温速度加热，观察灰锥在受热过程中的形态变化，观察并记录它的四个特征熔融温度：变形温度、软化温度、半球温度和流动温度。该方法主要是考虑试样在高度方向上的不同来判断煤灰的熔融特性，对于评价煤灰的熔融特性具有很多意义。然而，现有的研究方法也存在不足之处。国标中煤粉灰熔融特性是在管式电炉中进行，该炉到900℃时升温速度一般为5℃/min，升温速度较慢，较风口前的加热速度相差较远，实验效率也较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种升温速度快、实验效率高的确定喷吹煤粉灰熔融特性的实验方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种确定喷吹煤粉灰熔融特性的实验方法，包括将煤粉煅烧后制成煤灰团。将煤灰团放置在高温共聚焦激光扫描显微镜下观察煤灰团的形态变化过程，并确定所述煤灰团的初始煤灰变形温度、初始液相形成温度及液相完全熔融温度。

进一步地，所述将煤粉煅烧后制成煤灰团包括：将煤粉煅烧成煤灰，再将煤灰的粒度研磨至0.1mm以下。将研磨后的煤灰调成可塑状，取0.8-1.2g可塑状的煤灰制成煤灰团。

进一步地，采用马弗炉将煤粉煅烧成煤灰。

进一步地，采用玛瑙研钵将煤灰的粒度研磨至0.1mm以下。

进一步地，在研磨后的煤灰中滴入糊精溶液将煤灰调成可塑状。

进一步地，所述将煤粉团放置在高温共聚焦激光扫描显微镜下观察煤灰团的形态变化过程，并确定煤灰团的初始煤灰变形温度、初始液相形成温度及液相完全熔融温度包括：将煤灰团放置在铂金片上，并将铂金片放置在Al₂O₃坩埚的底部。将Al₂O₃坩埚放置在高温共聚焦激光扫描显微镜下，利用高温共聚焦激光扫描显微镜观察煤灰团的形态变化过程，并确定煤灰团的初始煤灰变形温度、初始液相形成温度及液相完全熔融温度。

进一步地，所述煤灰团为圆柱体形状。

本发明提供的确定喷吹煤粉灰熔融特性的实验方法采用了高温共聚焦激光扫描显微镜，高温共聚焦激光扫描显微镜的升温速度快、实验温度高，相比于传统的管式炉更接近高炉喷煤过程的实际工况，因此得到的喷吹煤粉灰熔融特性的温度数据更准确，实验的效率较高。本发明提供的确定喷吹煤粉灰熔融特性的实验方法，煤灰团为圆柱体形状，在高温共聚焦激光扫描显微镜下观察灰熔融变化过程更清晰。此外，煤灰团与Al₂O₃坩埚之间垫有铂金片，铂金片起隔离的作用，可防止升温过程中煤灰与Al₂O₃坩埚发生化学反应。

附图说明

图1为本发明实施例提供的确定喷吹煤粉灰熔融特性的实验方法的原理示意图。

具体实施方式

参见图1，本申请实施例提供的一种确定喷吹煤粉灰熔融特性的实验方法，包括以下步骤：

步骤10：将煤粉煅烧后制成煤灰团，具体为：采用马弗炉将煤粉煅烧成煤灰，采用玛瑙研钵将煤灰的粒度研磨至0.1mm以下。在研磨后的煤灰中滴入糊精溶液将煤灰调成可塑状，取0.8-1.2g可塑状的煤灰制成圆柱体形状煤灰团3。

步骤20：将煤灰团放置在高温共聚焦激光扫描显微镜下观察煤灰团3的形态变化过程，并确定煤灰团3的初始煤灰变形温度、初始液相形成温度及液相完全熔融温度，具体为：将煤灰团3放置在铂金片2上，并将铂金片2放置在Al₂O₃坩埚1的底部。将Al₂O₃坩埚1放置在高温共聚焦激光扫描显微镜4下，利用高温共聚焦激光扫描显微镜4观察煤灰团3的形态变化过程，并确定煤灰团3的初始煤灰变形温度、初始液相形成温度及液相完全熔融温度。

下面利用本发明实施例提供的方法确定两种煤样的煤粉A和B的喷吹煤粉灰熔融特性。煤粉A与煤粉B的主要化学成分如表1所示。