[发明专利]一种硅铁冶炼用兰炭机械强度的测定装置及方法

说明书

本发明公开了一种硅铁冶炼用兰炭机械强度的测定装置及方法，包括左右相连的两个箱体，左侧箱体分为上下两层，上层空间分为前后两侧，左侧箱体上层空间后侧内置电子天平并设有天平天窗，测定过程中用电子天平对转鼓筛分后的兰炭进行称量，称量结束后关闭天平天窗的保护称量系统，左侧箱体上层空间前侧内置电源控制开关和计数控制调节器，用于控制转鼓转动的启停以及旋转圈数的调整与控制，左侧箱体下层空间设置带位置锁定功能的旋转平台，旋转平台上固定安装振动筛，旋转平台运载振动筛置于转鼓下方，接收转鼓实验后的兰炭并进行振动筛分，实验结束后旋转平台运载振动筛进入左侧箱体内部，实现对振动筛的存放和保护。

技术领域

本发明涉及铁合金工艺过程技术领域，具体涉及一种硅铁冶炼用兰炭机械强度的测定装置及方法。

背景技术

在兰炭的生产方面，虽然目前国内已研制并工业化的低温干馏炉型较多，但仍以内热式直立炉为主，固体产品分为大料、中料、小料和焦面。其中，小料(6–16mm)被用于硅铁矿热炉冶炼。硅铁矿热炉所用的还原剂要求其具有合适的粒度和一定的机械强度，由于原煤的粒度和热稳定性不同，加之干馏炉容、干馏温度、和熄焦方式等因素造成了兰炭产品的机械强度呈现差异。实践表明，采用不同产地低阶煤制备的兰炭机械强度差异较大。

大量低强度的兰炭在经过装、卸、运输、堆存等过程碎裂成兰炭末，造成成品率降低；加之兰炭水分较高，粉碎后的粉末粘附到块状颗粒上干燥后又会生成更多的粉末；此外，低机械强度兰炭进入硅铁矿热炉内受到料面烧损、还原反应及高温热应力的共同作用后破碎更加严重，造成了硅铁矿热炉透气性的降低，进而引起工艺指标的波动和能耗陡增。可见，兰炭的机械强度是影响硅铁冶炼的重要原料指标，应引起足够的重视。然而，现有兰炭机械强度的测定无章可循，部分单位对兰炭强度的测定仍借鉴冶金焦炭行业的方法，即《焦炭机械强度的测定方法》(GB/T 2006–2008)，但该标准规定的样品粒度是考虑到高炉焦炭的使用粒度区间，即大于25mm和60mm以上，这与硅铁用兰炭小料差异较大，不适用于硅铁矿热炉生产所用兰炭的机械强度测定。此外，使用该标准提供的装置测定兰炭小料机械强度，发现大部分兰炭粉碎率过高，可比性较差。因此，该标准并不能较好地适用硅铁用兰炭小料的机械强度测定。

既然兰炭已成为硅铁冶炼的主要还原剂，对其机械强度测定就应区别于传统还原剂，建立自身独立的测定指标体系。目前，关于兰炭产品的两项标准——《铁合金用焦炭》(YB/T034–1992)和《兰炭产品技术条件》(GB/T25211–2010)均没有规定兰炭强度要求。这是由于，铁合金焦一直来自于冶金焦或化工焦的“筛下焦”，而这两种焦炭的强度基本上能满足其在装、卸、运输对强度的要求。《兰炭产品技术条件》标准中没有强度指标是受上述第一个原因的影响。以上两个原因导致目前还没有权威的评定兰炭机械强度的方法。通过调研专利发现，刘坤仑等提出了《一种硅铁生产用兰炭机械强度的测定方法》(申请号：202110133201.9)，但该方法以行星球磨方式测定兰炭，球磨机中兰炭是以钢球与样品及样品之间的研磨为主，只表征了兰炭的耐磨强度，这与实际上兰炭在硅铁矿热炉中需要评价的抗碎强度明显不同。此外，该方法也未对测定装置的具体规格尺寸等进行详细规定，这将导致该方法在不同企业使用过程难以统一标准而导致推广困难。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明目的在于提供一种硅铁冶炼用兰炭机械强度的测定装置及方法，具有准确度高、重现性好、测试方便的特点，达到评价和比较不同兰炭冷态机械强度，为硅铁厂优选兰炭提供性能参数依据的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：