[01415468]一种基于位移突变检测铁矿粉同化温度的装置

①课题来源与背景： 现如今在我国钢铁生产流程中,铁矿烧结是为高炉提供冶金性能优良的炼铁原料的重要工序。随着钢铁企业对于高炉产品质量与企业经济效益的追求,钢铁企业需要扩大原料来源以降低生产成本,但是,不同来源铁矿粉其性能有很大差别,需要合理搭配使用才能满足高炉生产对烧结矿的要求。如果采用烧结杯模拟烧结生成过程,其工作量大,实验周期长。通过铁矿粉基础性能研究来合理搭配使用不同铁矿粉就显示出其优越性,能够大量节省人力物力资料,提高工作效率。 其中,铁矿粉的同化性是铁矿粉烧结基础特性之一,即铁矿粉与CaO反应的能力,它表征的是铁矿粉在烧结过程生成液相的难易程度。根据热力学理论可知,如果铁矿粉的同化温度越低,其在烧结时越容易反应形成液相,但是,对于非均质烧结矿而言,基于对烧结矿的固结和烧结料层透气性的考虑,并不希望作为核矿石的粗粒矿石过分熔化,以避免起固结骨架作用的核矿石减少以及烧结料层透气性恶化而影响烧结矿的质量和产量。因此,在优化配矿过程中,希望将同化性好的铁矿粉与同化性差的铁矿粉搭配使用,使混合矿的同化性处于适宜区间,从而提高烧结矿的产质量。但是,对于铁矿粉同化温度的检测还没有专门的检测设备,亟需开发出一种专门应用于铁矿粉同化温度检测的方法。 ②技术原理及性能指标： 本发明公开了一种基于位移突变检测铁矿粉同化温度的装置,属于矿粉烧结特性检测领域。本发明包括加热单元,该加热单元内设置有试样台,加热单元用于对试样台上的铁矿粉试样进行升温加热;检测单元,该检测单元包括测量杆、位移传感器和施力机构;所述测量杆上设置有测温热电偶,该测温热电偶用于检测铁矿粉试样的温度;施力机构用于驱动测量杆向铁矿粉试样施加压力;位移传感器用于检测测量杆的位移突变。本发明通过检测单元检测铁矿粉在加热过程中的位移突变,测量杆发生位移突变时的温度即为铁矿粉的同化温度,从而准确、客观的检测出铁矿粉的同化温度,提高了同化温度检测的准确性。 ③技术的创造性与先进性： （1）本发明的一种基于位移突变检测铁矿粉同化温度的装置,测温端位于试样施压部件的边缘位置,即热电偶水平段的末端延伸至铁矿粉试样的边缘位置,测温热电偶的测温端靠近铁矿粉试样的边缘位置,提高了铁矿粉试样周围温度检测的准确性,进而提高了铁矿粉同化温度检测的准确性; （2）本发明的一种基于位移突变检测铁矿粉同化温度的装置,测温端与辅助测温杆相连,辅助测温杆设置于试样施压部件的边缘位置,且辅助测温杆沿竖直方向设置,辅助测温杆与铁矿粉试样边缘平行设置,辅助测温杆的底部与CaO压片表面接触,使得辅助测温杆可迅速的将铁矿粉试样在竖直维度的温度传递至测温热电偶,提高了同化温度检测的准确性; （3）本发明的一种基于位移突变检测铁矿粉同化温度的装置,加热单元和检测单元与控制处理单元相连,控制处理单元的施力控制模块用于控制施力机构,从而控制测量杆向铁矿粉试样施加恒定压力;信息采集模块用于采集和处理用于处理位移传感器的位移信号和施力机构的压力信号,实现了铁矿粉同化温度的自动化检测,提高了检测效率和检测的准确性。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性： 本发明的一种基于位移突变检测铁矿粉同化温度的装置,包括加热单元和检测单元,在检查的过程中通过加热单元对试样进行加热,并通过检测单元检测铁矿粉在加热过程中的位移突变,测量杆发生位移突变时的温度即为铁矿粉的同化温度,从而准确、客观的检测出铁矿粉的同化温度;相对于通过肉眼或图像分析系统观察铁矿粉试样与CaO压片之间出现润湿角等形变来判断铁矿粉同化温度方法,提高了同化温度检测的准确性、检测效率,为烧结生产提供可靠的铁矿粉烧结性能的数据。 ⑤应用情况及存在的问题： 本作品经学校产学研合作,已经在广西柳州钢铁集团有限公司进行了中试试验,试验效果良好,具有良好的应用和发展前景。