專利名稱：一種深度還原物料中鐵顆粒粒度的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵礦石的深度還原技術(shù)領(lǐng)域，特別一種深度還原物料中鐵顆粒粒度的控制方法。
背景技術(shù)：
近年來，針對某些復(fù)雜難選鐵礦石品位低，浸染粒度微細(xì)，礦物組成復(fù)雜的特點(diǎn)，我國相關(guān)科研工作者突破選礦-球團(tuán)(燒結(jié))-高爐的傳統(tǒng)理念，提出了采用“深度還原”技術(shù)處理某些復(fù)雜難選鐵礦石，實(shí)現(xiàn)了鐵的高效富集。深度還原是指將復(fù)雜難選鐵礦石在比磁化焙燒更高的溫度和更強(qiáng)的還原氣氛下，使鐵礦物還原為金屬鐵，并使金屬鐵生長為一定粒度鐵顆粒的過程。深度還原包含鐵氧化物還原和金屬鐵顆粒長大兩個(gè)過程，目前深度還原的主要評價(jià)指標(biāo)為金屬化率，但金屬化率僅能評價(jià)鐵氧化物的還原程度，并不能對鐵顆粒的粒度進(jìn)行有效評價(jià)。采用深度還原技術(shù)處理某些浸染粒度微細(xì)鐵礦石時(shí)，盡管可獲得金屬化率高達(dá)98%的還原物料，但磁選后鐵粉品位僅為70%左右，其主要原因是還原后鐵顆粒依然微細(xì)，致使后續(xù)的選別困難。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)鐵顆粒粒度的d5(l > 400 μ m時(shí)，即可得到指標(biāo)優(yōu)良的還原鐵粉。因此，鐵顆粒粒度特征是影響深度還原產(chǎn)品指標(biāo)的重要因素
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種深度還原物料中鐵顆粒粒度的控制方法，采用數(shù)字圖像處理技術(shù)直接對鐵顆粒進(jìn)行圖像采集、處理及分析，達(dá)到產(chǎn)品指標(biāo)和節(jié)能降耗的雙重目的。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種深度還原物料中鐵顆粒粒度的控制方法，包括以下步驟:步驟1:將粒度小于2mm的鐵礦石和粒度小于2mm的還原劑煤粉按配碳系數(shù)為0.5 3.0加入到鋼坩堝中，單向加熱爐爐腔內(nèi)溫度達(dá)到1125 1250°C時(shí)，快速將坩堝放入爐腔內(nèi)，加熱時(shí)間為10 60min，然后迅速將還原物料取出，水淬冷卻至室溫；步驟2:將還原物料與樹脂均勻混合，經(jīng)研磨拋光制作成光片，用光學(xué)顯微鏡觀察形貌，然后在截面上隨機(jī)選取一定數(shù)量的視場進(jìn)行拍攝圖像；步驟3:對拍攝的圖像進(jìn)行二值化處理，然后對該二值圖像進(jìn)行自動(dòng)分析統(tǒng)計(jì)，獲得每個(gè)視場中所有鐵顆粒的等積圓半徑；步驟4:根據(jù)顆粒等積圓直徑，計(jì)算得到各個(gè)粒級產(chǎn)率Y與粒度直徑d之間的函數(shù)關(guān)系，即金屬鐵顆粒累計(jì)粒度特性曲線公式:
權(quán)利要求
1.一種深度還原物料中鐵顆粒粒度的控制方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1:將粒度小于2_的鐵礦石和粒度小于2_的還原劑煤粉按配碳系數(shù)為0.5 3.0加入到鋼坩堝中，單向加熱爐爐腔內(nèi)溫度達(dá)到1125 1250°C時(shí)，快速將坩堝放入爐腔內(nèi)，加熱時(shí)間為10 60min，然后迅速將還原物料取出，水淬冷卻至室溫； 步驟2:將還原物料與樹脂均勻混合，經(jīng)研磨拋光制作成光片，用光學(xué)顯微鏡觀察形貌，然后在截面上隨機(jī)選取一定數(shù)量的視場進(jìn)行拍攝圖像； 步驟3:對拍攝的圖像進(jìn)行二值化處理，然后對該二值圖像進(jìn)行自動(dòng)分析統(tǒng)計(jì)，獲得每個(gè)視場中所有鐵顆粒的等積圓半徑； 步驟4:根據(jù)顆粒等積圓直徑，計(jì)算得到各個(gè)粒級產(chǎn)率Y與粒度直徑d之間的函數(shù)關(guān)系，即金屬鐵顆粒累計(jì)粒度特性曲線公式:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深度還原物料中鐵顆粒粒度的控制方法，其特征在于:步驟5所述的深度還原條件包括:還原溫度、還原時(shí)間、料層厚度和配碳系數(shù)。
全文摘要
一種深度還原物料中鐵顆粒粒度的控制方法，涉及鐵礦石的深度還原技術(shù)領(lǐng)域。制取還原物，然后將還原物料與樹脂均勻混合，經(jīng)研磨拋光制作成光片，并對該光片進(jìn)行拍攝，對拍攝的圖像進(jìn)行二值化處理，然后對該二值圖像進(jìn)行自動(dòng)分析統(tǒng)計(jì)，獲得每個(gè)視場中所有鐵顆粒的等積圓半徑；分別繪制出還原溫度和還原時(shí)間對鐵顆粒粒度的特性曲線，根據(jù)得到的鐵顆粒粒度特征曲線，再進(jìn)行數(shù)據(jù)回歸模擬，獲得深度還原條件與鐵顆粒粒度之間的關(guān)系，最后根據(jù)鐵顆粒粒度要求，利用上述關(guān)系反推計(jì)算深度還原條件，以此來控制鐵顆粒粒度的尺寸大小。本發(fā)明根據(jù)特征曲線實(shí)現(xiàn)對鐵礦石深度還原物料中鐵顆粒粒度的控制，達(dá)到產(chǎn)品指標(biāo)和節(jié)能降耗的雙重目的。
文檔編號(hào)C22B1/02GK103103341SQ20131003382
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月29日
發(fā)明者高鵬, 韓躍新, 孫永升, 李艷軍, 任多振 申請人:東北大學(xué)