[发明专利]一种磁铁矿氧化性能的评价方法

说明书

本发明属于铁矿粉造块领域，特别涉及一种磁铁矿氧化性能的评价方法，该方法利用热重实验分析获得磁铁矿氧化过程TG‑DTG数据，进而提取出磁铁矿氧化性能的评价体系，该评价体系定义了磁铁矿氧化过程的三个特征温度：氧化开始温度T_i、快速氧化温度T_f和氧化终止温度T_e，，提出了综合氧化特性指数S_o及其计算表征方法。一方面能够有效地、定量化地评价不同类型磁铁矿氧化难易程度、氧化性能优劣，另一方面可以根据评价体系所定义的磁铁矿氧化特征温度为球团预热焙烧过程工艺制度参数优化调控提供理论支撑，促进高品质铁矿氧化球团生产技术进步。

技术领域

本发明涉及铁矿粉造块领域，特别涉及一种磁铁矿氧化性能的评价方法。

背景技术

目前，我国高炉炼铁所使用的含铁炉料大致为70％烧结矿及30％的球团矿与块矿，因而烧结长期以来是我国最为主要的铁矿石造块工艺。然而，近年来，随着国家工业转型和愈发严峻的环保形势要求，更低能耗、更低污染、更低排放的球团工艺成为了高炉含铁炉料发展的重点，相应地，高品质球团矿的生产及高球团比例冶炼技术成为了当下冶金行业的热点。铁矿球团的生产普遍使用细磨磁铁矿，其机理为Fe₃O₄氧化为Fe₂O₃，Fe₂O₃晶粒之间再结晶固结成矿，磁铁矿的氧化过程对赤铁矿连晶固结乃至球团矿质量都有着重要影响。然而，自然界中铁矿石原料以及矿粉中铁氧化物存在形式都存在较大差异，国内磁铁矿普遍含有不同种类和含量的脉石成分，也使得不同磁铁矿在制备氧化球团过程表现出明显的差异性。高品质球团矿的生产需要关注不同磁铁矿的氧化特征，并以此作为矿种选择及预热、焙烧制度调控的依据，而现行的球团生产较多的集中在连晶过程，对磁铁矿氧化行为研究相对较少，且并未形成对磁铁矿氧化性能的评价体系和标准，以指导高品质球团矿的生产。

发明内容

本发明公开了一种磁铁矿氧化性能的评价方法，以解决现有技术的上述技术问题以及其他潜在问题中的任意问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种磁铁矿氧化性能的评价方法，包括如下实验步骤：

第一、取磁铁矿粉在烘箱中干燥一段时间去除矿粉中的自由水；

第二、取磁铁矿粉进行细磨筛分，使矿粉的粒度适宜团聚造球；

第三、称取50mg样品置于氧化铝坩埚中，随后放入微机差热天平中；

第四、微机差热天平从室温下以进行升温加热一段时间，并进行自动采集数据；

第五、根据TG数据，计算磁铁矿氧化过程的DTG曲线；

第六、根据TD-DTG曲线计算所定义的氧化开始温度(T_i)、快速氧化温度(T_f)、氧化终止温度(T_e)；

第七、基于氧化温度特征值，计算得到磁铁矿的综合氧化特性指数S_o用以表示磁铁矿的氧化性能。

所述步骤一中磁铁矿是指用于球团造块的天然磁铁矿以及人工合成的磁铁矿(Fe₃O₄)，可以含有不同种类脉石成分，细磨后的磁铁矿粉粒度-74μm比例在70％-95％。

所述步骤二中的干燥条件为105℃、24h，也可以是不影响化学成分条件下能够去除物理水的任何干燥条件。

所述步骤四中微机天平升温速率为5℃/min，加热气氛为空气，控温精度为0.01℃，最高温度升至1000-1200℃。