[发明专利]一种利用工业CT对入炉焦炭质量的评价方法及系统

说明书

本发明公开了一种利用工业CT对入炉焦炭质量的评价方法及系统。该评价方法的步骤：选取多块入炉焦炭作为样品，得到焦炭待测样品A和B；采用工业CT分别扫描原始焦炭待测样品A和B，得到焦炭待测样品A和B的原始裂纹及气孔表征值；将处理后的焦炭待测样品A和B采用热处理和碱金属侵蚀进行分别处理，再采用工业CT分别扫描后，得到热处理和碱金属侵蚀处理后的焦炭待测样品A和B的内部裂纹及气孔表征值；对和采集的相同位置的内部裂纹及气孔表征值进行处理，根据得到的处理结果对入炉焦炭质量的评价。本发明的方法解决了现在钢铁企业对焦炭裂纹等结构观察的局限性，并且操作简便，结果准确，适合在钢铁企业以及实验室研究中推广应用，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及高炉炼铁用焦炭领域，特别是涉及一种利用工业CT对入炉焦炭质量的评价方法及系统。

背景技术

焦炭进入高炉后，经受碳素熔损反应、碱金属侵蚀、渣铁侵蚀等化学作用的影响，其质量不断劣化，导致其强度降低，块度逐渐减小，最终几乎全部在高炉内消耗掉。焦炭作为高炉冶炼过程中最重要的原料之一，其块度大小可直接表明其质量的劣化程度。焦炭在高炉内下降过程中劣化严重，内部结构松散，裂纹增大，影响高炉的稳定顺行。

焦炭是一种质硬，多孔的固体燃料，其裂纹是焦炉炭化室内结焦过程中，随着温度的升高，半焦的不均匀收缩产生的应力超过焦炭多孔体强度时，便产生裂纹。焦炭在高炉内的热处理温度及碱金属都是影响焦炭结构的主要因素，焦炭裂纹与孔结构的发展取决于热处理过程中的反应性。高温下由于热应力作用，焦炭层间的热应力增大，焦炭内部碳与灰分反应，造成焦炭体积膨胀，导致焦炭开裂，甚至裂纹不断延展，使焦炭粉化率增加，块度减小。因此，准确掌握炉内不同部位焦炭结构劣化程度，对于实际生产中辅助操作者保持高炉稳定顺行是十分必要的。

发明内容

本发明公开了一种利用工业CT对入炉焦炭质量的评价方法及系统，以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：一种利用工业CT对入炉焦炭质量的评价方法，所述评价方法具体包括以下步骤：

S1)随机选取多块入炉焦炭作为样品，得到若干焦炭待测样品A和B；

S2)采用工业CT分别扫描原始焦炭待测样品A和B，得到焦炭待测样品A和B的原始裂纹及气孔表征值；

S3)将S2)处理后的焦炭待测样品A和B采用热处理和碱金属侵蚀进行分别处理，再采用工业CT分别扫描后，得到热处理和碱金属侵蚀处理后的焦炭待测样品A和B的内部裂纹及气孔表征值；

S4)对S2)和S3)采集的相同位置的内部裂纹及气孔表征值进行处理，根据得到的处理结果对入炉焦炭质量的评价。

进一步，所述S1)中的焦炭待测样品A和B中的焦炭粒径40-50mm。

进一步，所述S2)的具体步骤为：

S2.1)先取原始焦炭待测样品A，采用工业CT进行扫描，得到焦炭待测样品A的不同部位的原始裂纹的长度L₁和气孔R₁分布表征数据，记录；

S2.2)先取原始焦炭待测样品B，采用工业CT进行扫描，得到原始焦炭待测样品A的不同部位的原始裂纹的长度L₂和气孔R₂分布表征数据，记录.。

进一步，所述S3)的具体步骤为：

S3.1)再将S2)处理后的焦炭待测样品A置于惰性气氛中下进行不同温度时间的热处理后随炉冷却至室温，热处理后焦炭样品为待测样品A₁；