一种炼钢辅料白云石质量的检测方法

摘要

本发明公开了一种炼钢辅料白云石质量的检测方法，主要解决现有白云石的质量无法准确评价的技术问题。本发明一种炼钢辅料白云石质量的检测方法，包括：1)制备试样，对称取的白云石试样进行破碎处理，破碎后白云石试样的粒径为5‑10mm；2)拍摄试样矿相组织照片；3)对试样矿相组织进行检测；4)评判试样质量，当试样晶粒平均粒度<50μm、晶粒度标准差<20um、试样晶粒分布均匀、晶粒间无明显裂纹，试样质量合格即，白云石在煅烧成轻烧白云石过程中不发生破碎、粉化；反之，试样质量不合格。本发明方法流程简单，操作简便，便于实施；检测的石灰石的质量，准确可靠，检测成本低。

说明书

技术领域

本发明涉及一种白云石质量的检测方法，特别涉及一种炼钢辅料白云石质量的检测方法，具体而言，涉及通过白云石矿相来检测白云石质量，白云石经套筒窑煅烧后生成的轻烧白云石用作氧气转炉炼钢辅料，属于氧气转炉炼钢辅料的质量分析和物相检测技术领域。

背景技术

套筒窑是目前世界上比较先进的一种石灰生产窑，在国内外得到了广泛的应用，主要是为炼钢工序提供优质辅料。套筒窑具有能耗低、燃料适应性广、产品质量好、自动化控制水平高、环保性好、占地空间小、设备故障率低等优点，适用于钢铁行业中煅烧石灰石。

近些年来，钢铁企业为提升氧气转炉炼钢用轻烧白云石质量，采用了套筒窑来煅烧白云石，在实际运行中，存在的问题是，各厂家在选用套筒窑用白云石时，仅将化学成分作为衡量白云石质量好坏的标准，在实际煅烧过程中，已发生过多次白云石化学成分检测完全符合标准，但实际焙烧过程中出现很严重的窑内粉化现象，对焙烧生产和炼钢用料造成了较大影响。

申请公布号为CN103412114A的中国专利申请公开了一种套筒窑用原料石灰石质量综合分析方法，将石灰石晶粒尺寸作为石灰石质量评价指标之一，未公开的矿相分析操作步骤，且研究对象不同，不能指导白云石质量的评价。

发明内容

本发明的目的是提供一种炼钢辅料白云石质量的检测方法，主要解决现有白云石的质量无法准确评价的技术问题。

本发明的技术思路通过矿相分析测定白云石晶粒度的大小及分布情况来判断白云石的质量，为套筒窑选择优质的白云石原料提供了评价依据，减少白云石在窑内粉化的发生。

本发明采用的技术方案是，一种炼钢辅料白云石质量的检测方法，包括以下步骤：

1)制备试样，对称取的白云石试样进行破碎处理，破碎后白云石试样的粒径为5-10mm；白云石试样经镶嵌、磨制后得到矿相显微镜分析用光片，光片尺寸为φ30mm×20mm；白云石试样化学成分的重量百分比为：CaO≥30％，MgO≥19.0％，SiO

2)拍摄试样矿相组织照片，用矿相显微镜拍摄试样矿相组织照片，将白云石光片放置于矿相显微镜载物台上，载物台移动步长为0.5～1.0mm；操控矿相显微镜拍摄10张以上白云石试样不同部位的矿相组织照片；

3)对试样矿相组织进行检测，选10张以上试样矿相组织照片，测量试样矿相组织晶粒大小，记录测量值，测量的试样矿相组织晶粒个数≥500个；观测并记录试样矿相组织晶粒间是否有明显裂纹；计算试样矿相组织晶粒平均粒度D、晶粒度标准差σ；

4)评判试样质量，当试样晶粒平均粒度<50μm、晶粒度标准差<20um、试样晶粒分布均匀、晶粒间无明显裂纹，试样质量合格，即，白云石在煅烧成轻烧白云石过程中不会出现破碎、粉化；反之，试样质量不合格，即，白云石在煅烧成轻烧白云石过程中会出现破碎、粉化。

进一步，拍摄试样矿相组织照片，还包括，拍摄试样有效测点的矿相组织照片，从白云石光片的一端开始，先观察矿相显微镜视场中十字丝交点下的物质是否属于白云石有效矿物组分，若为有效矿物组分，则将该部位作为试样有效测点，拍摄一张该部位的试样矿相组织照片；随后按设定的步长将载物台沿左右固定方向移动一步；如果观察到矿相显微镜视场中十字丝交点下的物质为胶体、气孔以及无法辨认的微小颗粒时，则不将该部位作为试样有效测点，不拍摄该部位的试样矿相组织照片；接着继续按设定的步长将载物台沿左右方向固定方向移动一步，重复以上操作，拍摄试样不同部位的矿相组织照片；当一行拍摄结束后，按预定步长将载物台沿前后固定方向移动一步，拍摄该行试样有效测点的矿相组织照片；重复以上操作，直到有效测点布满白云石光片为止。

进一步，矿相显微镜拍摄的试样矿相组织照片的放大倍数为100倍。

本发明技术方案的理由如下：

本发明方案通过白云石晶粒尺寸及分布情况来判断白云石质量的方法，是基于白云石的微观晶粒结构与煅烧后粉化情况存在内在联系关系，是申请人通过对多种白云石的微观结构与煅烧情况进行分析研究，发现晶粒越粗大的白云石因晶粒间结合紧密而吸收热膨胀的能力越小，煅烧过程中容易发生破碎粉化，当白云石晶粒平均粒度<50μm，晶粒度标准差<20um，晶粒分布均匀、晶粒间无明显裂纹，这样的白云石在煅烧过程中不易出现破碎粉化，用作氧气转炉炼钢辅料效果好。

本发明相比现有技术具有如下积极效果：1、本发明采用矿相分析法，利用白云石的微观晶粒结构与煅烧后破碎粉化情况存在着一定关系，来判定石灰石的质量，准确可靠，而传统方法仅从化学成分进行判断。2、本发明方法流程简单，操作简便，便于实施；本发明采用白云石晶粒平均粒度<50μm，晶粒度标准差<20um、晶粒分布均匀、晶粒间无明显裂纹，检测石灰石的质量，准确可靠，检测成本低。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明，但不作为对本发明的任何限制。

一种炼钢辅料白云石质量的检测方法，包括以下步骤：

1)制备试样，对称取的白云石试样进行破碎处理，破碎后白云石试样的粒径为5-10mm；白云石试样经镶嵌、磨制后得到矿相显微镜分析用光片，光片尺寸为φ30mm×20mm；白云石试样化学成分的重量百分比为：CaO≥30％，MgO≥19.0％，SiO

2)拍摄试样矿相组织照片，用矿相显微镜拍摄试样矿相组织照片，将白云石光片放置于矿相显微镜载物台上，载物台移动步长为0.5mm；操控矿相显微镜拍摄10张白云石试样不同部位的矿相组织照片；

3)对试样矿相组织进行检测，选10张试样矿相组织照片，测量试样矿相组织晶粒大小，记录测量值，测量的试样矿相组织晶粒个数≥500个；观测并记录试样矿相组织晶粒间是否有明显裂纹；计算试样矿相组织晶粒平均粒度D、晶粒度标准差σ；

4)评判试样质量，当试样晶粒平均粒度<50μm、晶粒度标准差<20um、试样晶粒分布均匀、晶粒间无明显裂纹，试样质量合格，即，白云石在煅烧成轻烧白云石过程中不会出现破碎、粉化；反之，试样质量不合格，即，白云石在煅烧成轻烧白云石过程中会出现破碎、粉化。

按照上述方法进行试验。取3种白云石样品，其主要化学成分见表1。三种白云石样品的化学成分均满足要求。

表1本发明实施例白云石试样的化学成分，单位：重量百分比

将三种白云石样品按上述制备方法制成符合矿相显微镜鉴定的光片，将光片在100倍矿相显微镜下检测分析，并进行质量评价，结果如表2所示。

表2本发明实施例试样的矿相和质量数据

对比试验，将试样1-3在马弗炉内煅烧；煅烧升温制度为：模拟环形套筒窑升温曲线将马弗炉从常温升温至1050℃，预设750℃、850℃、950℃、1050℃共4个恒温点，每个恒温点各恒温2h，共煅烧16h；煅烧结束后对轻烧白云石进行抗压强度检测，结果如表3所示。

表3本发明实施例试样制成轻烧白云石的抗压强度和质量数据

结合表2和表3可知：两种评价结果一致。随着白云石样品晶粒平均粒度和标准差增大，煅烧后成品的抗压强度降低，易破碎粉化。试样1的晶粒平均粒度<50um和标准差＜20um最小，晶粒分布均匀，成品抗压强度最高，质量合格；试样2的晶粒平均粒度和标准差较大，晶粒分布不均匀，成品抗压强度较低，质量不合格；试样3的晶粒平均粒度和标准差最大，晶粒分布非常不均匀，且晶粒间有明显裂纹，成品抗压强度最低，质量不合格，质量最差。

试样1在套筒窑煅烧使用后未出现明显粉化情况，试样2在现场使用后发生轻度的粉化，而试样3在现场使用后出严重粉化现象。

通过以上试验及应用结果可以看出，采用这种矿相分析方法，可以有效地反映白云石质量的好坏，为套筒窑优质白云石原料的选择提供了有力的依据，大大降低了窑内粉化事故发生率。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。