[发明专利]一种含易挥发组元炉渣挥发对熔点影响的评价方法

说明书

本发明属于冶金工程领域，具体公开一种含易挥发组元炉渣挥发对熔点影响的评价方法，包括以下步骤：测不同升温速率下，含易挥发组元炉渣与无易挥发组元炉渣的熔点，得到两条熔点与升温速率的对应关系曲线；根据两条曲线进行外推，得到两个升温速率为0时的熔点值；将无易挥发组元炉渣熔点与升温速率的对应关系曲线下移至无挥发炉渣熔点测定值，相同升温速率对应的两个炉渣熔点的差值为炉渣挥发对炉渣熔点的影响；将含易挥发组元炉渣熔点测量值减去受挥发影响升高的值，得到不受挥发影响的熔点，再外推出升温速率为0时，得到含易挥发组元炉渣的熔点理论值。充分考虑炉渣挥发组元对熔点的影响，获得更准确的熔点。

技术领域

本发明属于冶金工程领域，具体涉及一种含易挥发组元炉渣挥发对熔点影响的评价方法。

背景技术

火法冶金是大宗金属的主要制备方法，2020年的钢产量达到了10.53亿吨，有色金属铅产量达到664.3万吨，锌产量达到642.5万吨，有色金属铅锌产量达到1306.8万吨。火法冶金过程涉及大量不同的冶金熔体，包括金属熔体、熔融炉渣、熔锍、熔盐等。熔体的组成、物化性能不仅是冶金工艺控制的重要依据。以冶金炉渣为例，其成分及其物理化学性能对熔炼过程的温度控制、界面反应特性、夹杂物去除、甚至是熔炼过程顺行均息息相关。炉渣性能主要包括熔点、粘度、结晶性能和表面张力等，其中熔点是性能控制中最关键的参数。

如果炉渣中含有易挥发组元，在利用传统方法进行熔点测定时，升温和保温往往需要数个小时，会造成渣中的易挥发组元的大量挥发，据相关测定，部分钢铁冶金炉渣中的氟化物挥发量可达30％以上；铅及其化合物的挥发量可达40％以上，折算成挥发组元的挥发率将更加惊人。由此可知，这样的挥发对炉渣组成及性能的影响是十分明显的。在高温条件下这些挥发组元会持续挥发，导致炉渣组分不断发生变化，进而引起炉渣物性参数的变化，最终无法获得准确的炉渣熔化温度，即所谓的炉渣熔化温度“测不准”。高温挥发量较大的冶金熔体种类众多，典型的包括碱金属碱土金属及其合金、铅锌镉等及其合金、高锰合金、铅锌及其合金、含铅锌渣、含氟化物及钾钠氧炉渣、熔盐、富磷砷炉渣等。另，在部分特种冶金中，由于温度非常高，挥发问题也会凸显，对合金高温性能测定也会面临同样问题。所以本问题是一个涉及面广、影响范围宽的有待解决的共性基础理论问题。在挥发性火法冶金炉渣中，黑色金属冶炼过程尤以含氟炉渣显著；有色金属冶炼过程中尤以铅锌冶炼炉渣挥发组元最为显著。因此使用传统方法无法适应该类炉渣的熔点测定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含易挥发组元炉渣挥发对熔点影响的评价方法，以解决火法冶金过程中使用含易挥发组元炉渣导致熔点测定不准确技术问题，从而获得更加准确的熔点，为涉及含有易挥发组元炉渣的火法冶金工艺控制及优化提供支撑。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种含易挥发组元炉渣挥发对熔点影响的评价方法，包括以下步骤：

测定不同升温速率下，同一含易挥发组元炉渣的熔点，得到含易挥发组元炉渣熔点与升温速率的对应关系曲线；

测定不同升温速率下，同一无易挥发组元炉渣的熔点，得到无易挥发组元炉渣熔点与升温速率的对应关系曲线；

根据无易挥发组元炉渣熔点与升温速率的对应关系曲线外推到升温速率为0时，得到升温速率趋向于零的无挥发炉渣熔点测定值；

根据含易挥发组元炉渣熔点与升温速率的对应关系曲线外推到升温速率为0时，得到升温速率趋向于零的易挥发炉渣熔点测定值；

将无易挥发组元炉渣熔点与升温速率的对应关系曲线下移至无挥发炉渣熔点测定值与易挥发炉渣熔点测定值重合，相同升温速率对应的两个炉渣熔点的差值为炉渣挥发对炉渣熔点的影响值；

将含易挥发组元炉渣熔点与升温速率的对应关系曲线的熔点减去炉渣挥发对炉渣熔点的影响值，得到不受挥发影响的熔点与升温速率的对应关系曲线，再外推出升温速率为0时，得到含易挥发组元炉渣的熔点理论值。