權(quán)利要求

1.含易揮發(fā)組元爐渣揮發(fā)對(duì)粘度影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括以下步驟： 保持揮發(fā)性爐渣比例不變以傳統(tǒng)方法測(cè)定揮發(fā)性爐渣的粘度與溫度關(guān)系； 測(cè)定不同溫度下對(duì)應(yīng)的爐渣粘度及爐渣成分； 將多組初始比例相同的爐渣在不同溫度下對(duì)應(yīng)的爐渣粘度及爐渣成分進(jìn)行多元回歸分析，得到實(shí)際的爐渣成分、粘度和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 基于實(shí)際的爐渣成分、粘度和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，與保持揮發(fā)性爐渣比例不變以傳統(tǒng)方法測(cè)定揮發(fā)性爐渣的粘度與溫度關(guān)系進(jìn)行比較，在初始爐渣成分相同的情況下二者相同溫度下不同粘度的差值為揮發(fā)性爐渣揮發(fā)對(duì)爐渣粘度的影響。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含易揮發(fā)組元爐渣揮發(fā)對(duì)粘度影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述傳統(tǒng)方法為旋轉(zhuǎn)柱體測(cè)定法。 

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含易揮發(fā)組元爐渣揮發(fā)對(duì)粘度影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述測(cè)定不同溫度下對(duì)應(yīng)的爐渣粘度及爐渣成分采用熱重分析或燒渣試驗(yàn)。 

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含易揮發(fā)組元爐渣揮發(fā)對(duì)粘度影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，采用熱重分析測(cè)定不同溫度下對(duì)應(yīng)的爐渣粘度及爐渣成分，具體包括以下步驟： 在相同條件下對(duì)熱重及揮發(fā)物連續(xù)檢測(cè)得到爐渣的TG曲線和爐渣揮發(fā)物氣體分子強(qiáng)度隨時(shí)間變化曲線； 根據(jù)爐渣的TG曲線和爐渣揮發(fā)物氣體分子強(qiáng)度隨時(shí)間變化曲線建立揮發(fā)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型； 將TG曲線與揮發(fā)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行擬合得到溫度對(duì)應(yīng)粘度與該粘度下爐渣實(shí)際成分。 

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含易揮發(fā)組元爐渣揮發(fā)對(duì)粘度影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，采用燒渣試驗(yàn)測(cè)定不同溫度下的爐渣粘度及爐渣成分，具體包括以下步驟： 在相同條件下設(shè)置若干反應(yīng)爐； 選擇若干溫度對(duì)應(yīng)粘度測(cè)定節(jié)點(diǎn)，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)從一個(gè)反應(yīng)爐中取出待測(cè)爐渣； 對(duì)待測(cè)爐渣進(jìn)行急冷和化學(xué)分析得到該溫度對(duì)應(yīng)粘度測(cè)定節(jié)點(diǎn)的爐渣成分。 

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的含易揮發(fā)組元爐渣揮發(fā)對(duì)粘度影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述相同條件包括相同的原料，配制相同的爐渣，依照粘度測(cè)定過程的氣氛、升溫速率、保持溫度和保溫時(shí)間。 

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含易揮發(fā)組元爐渣揮發(fā)對(duì)粘度影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，采用燒渣試驗(yàn)測(cè)定不同溫度下的爐渣粘度及爐渣成分時(shí)，采用的反應(yīng)爐數(shù)量大于等于5個(gè)。 

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含易揮發(fā)組元爐渣揮發(fā)對(duì)粘度影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，測(cè)定的爐渣數(shù)據(jù)樣本量有限時(shí)，基于同一爐渣試樣，在同一溫度，不同保溫時(shí)間下進(jìn)行粘度測(cè)定，測(cè)定的保溫時(shí)間點(diǎn)大于等于4個(gè)，根據(jù)揮發(fā)情況對(duì)粘度的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)；測(cè)試粘度前后進(jìn)行對(duì)爐渣進(jìn)行失重測(cè)定，進(jìn)而基于揮發(fā)情況對(duì)粘度的影響，對(duì)測(cè)定的粘度值進(jìn)行修正，通過外推，得到失重量為零時(shí)對(duì)應(yīng)的粘度值。 

9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、7或8任一項(xiàng)所述的含易揮發(fā)組元爐渣揮發(fā)對(duì)粘度影響的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所有粘度測(cè)定前后都對(duì)待測(cè)爐渣進(jìn)行稱重，采用爐渣、坩堝或測(cè)定用旋轉(zhuǎn)柱體總重推算。

說明書

含易揮發(fā)組元爐渣揮發(fā)對(duì)粘度影響的評(píng)價(jià)方法

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含易揮發(fā)組元爐渣揮發(fā)對(duì)粘度影響的評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)

我國(guó)鋼鐵和有色金屬生產(chǎn)大國(guó)，2020年的鋼產(chǎn)量達(dá)到了10.53億噸，有色金屬鉛產(chǎn)量達(dá)到664.3萬噸，鋅產(chǎn)量達(dá)到642.5萬噸。這些大宗金屬的生產(chǎn)主要采用火法冶金，而對(duì)火法冶金過程，熔體的組成、物化性能不僅是冶金工藝控制的重要依據(jù)，也是后續(xù)利用的關(guān)鍵基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。以冶金爐渣為例，其成分及物理化學(xué)性能對(duì)熔煉過程的溫度控制、界面反應(yīng)特性、夾雜物去除、甚至是熔煉過程順行均息息相關(guān)。爐渣性能主要包括熔點(diǎn)、粘度、結(jié)晶性能和表面張力等，其中粘度是性能控制中的關(guān)鍵參數(shù)之一，反映著爐渣的流動(dòng)性能和動(dòng)力學(xué)反應(yīng)性能。

為保證爐渣性能，經(jīng)常需要添加一些具有揮發(fā)性的熔劑，如黑色金屬冶煉過程尤以含氟爐渣、含鉀鈉氧化物爐渣等；也有部分爐渣中本身就帶有揮發(fā)性組元，如有色金屬冶煉過程中的鉛鋅冶煉爐渣等。

在利用傳統(tǒng)方法進(jìn)行粘度測(cè)定時(shí)，升溫和保溫往往需要數(shù)個(gè)小時(shí)，也就是說需要在高溫下停留較長(zhǎng)時(shí)間，造成爐渣中的易揮發(fā)組元的大量揮發(fā)，部分爐渣中的氟化物揮發(fā)量可達(dá)30％以上；鉛及其化合物的揮發(fā)量可達(dá)40％以上，這種揮發(fā)量對(duì)爐渣成分及性能的影響是很大的，導(dǎo)致爐渣粘度測(cè)定結(jié)果會(huì)出現(xiàn)較大偏差。這類問題在含易揮發(fā)組元渣性能測(cè)定中普遍存在，也就是說現(xiàn)行的粘度測(cè)定方法已經(jīng)不適合揮發(fā)性影響較大的爐渣的粘度測(cè)定，而目前尚缺乏就揮發(fā)對(duì)爐渣粘度影響的評(píng)價(jià)及有效的解決辦法。

因?yàn)槲纯紤]測(cè)定過程的揮發(fā)而會(huì)出現(xiàn)很大偏差，導(dǎo)致部分冶煉過程缺乏準(zhǔn)確的爐渣基礎(chǔ)性能參數(shù)，其冶煉條件的確定仍然要靠經(jīng)驗(yàn)確定，嚴(yán)重制約著進(jìn)一步的工藝優(yōu)化和新工藝開發(fā)，如直接煉鉛工藝中爐渣中鉛含量會(huì)經(jīng)歷60％左右逐步降低到1％左右的爐渣性能參數(shù)。

為此，如何對(duì)火法冶金用含易揮發(fā)組元爐渣中揮發(fā)的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)而獲得更準(zhǔn)確的粘度值具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種含易揮發(fā)組元爐渣揮發(fā)對(duì)粘度影響的評(píng)價(jià)方法，以解決火法冶金過程中使用含易揮發(fā)組元爐渣導(dǎo)致粘度測(cè)定不準(zhǔn)確技術(shù)問題，從而獲得更加準(zhǔn)確的粘度值，為涉及含有易揮發(fā)組元爐渣的火法冶金工藝控制及優(yōu)化提供支撐。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種含易揮發(fā)組元爐渣揮發(fā)對(duì)粘度影響的評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟：

保持揮發(fā)性爐渣比例不變以傳統(tǒng)方法測(cè)定揮發(fā)性爐渣的粘度與溫度關(guān)系；

測(cè)定不同溫度下對(duì)應(yīng)的爐渣粘度及爐渣成分；

將多組初始比例相同的爐渣在不同溫度下對(duì)應(yīng)的爐渣粘度及爐渣成分進(jìn)行多元回歸分析，得到實(shí)際的爐渣成分、粘度和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

基于實(shí)際的爐渣成分、粘度和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，與保持揮發(fā)性爐渣比例不變以傳統(tǒng)方法測(cè)定揮發(fā)性爐渣的粘度與溫度關(guān)系進(jìn)行比較，在初始爐渣成分相同的情況下二者相同溫度下不同粘度的差值為揮發(fā)性爐渣揮發(fā)對(duì)爐渣粘度的影響。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述傳統(tǒng)方法為旋轉(zhuǎn)柱體測(cè)定法。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述測(cè)定不同溫度下對(duì)應(yīng)的爐渣粘度及爐渣成分采用熱重分析或燒渣試驗(yàn)。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：采用熱重分析測(cè)定不同溫度下對(duì)應(yīng)的爐渣粘度及爐渣成分，具體包括以下步驟：

在相同條件下對(duì)熱重及揮發(fā)物連續(xù)檢測(cè)得到爐渣的TG曲線和爐渣揮發(fā)物氣體分子強(qiáng)度隨時(shí)間變化曲線；

根據(jù)爐渣的TG曲線和爐渣揮發(fā)物氣體分子強(qiáng)度隨時(shí)間變化曲線建立揮發(fā)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型；

將TG曲線與揮發(fā)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行擬合得到溫度對(duì)應(yīng)粘度與該粘度下爐渣實(shí)際成分。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：采用燒渣試驗(yàn)測(cè)定不同溫度下的爐渣粘度及爐渣成分，具體包括以下步驟：

在相同條件下設(shè)置若干反應(yīng)爐；

選擇若干溫度對(duì)應(yīng)粘度測(cè)定節(jié)點(diǎn)，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)從一個(gè)反應(yīng)爐中取出待測(cè)爐渣；

對(duì)待測(cè)爐渣進(jìn)行急冷和化學(xué)分析得到該溫度對(duì)應(yīng)粘度測(cè)定節(jié)點(diǎn)的爐渣成分。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述相同條件包括相同的原料，配制相同的爐渣，依照粘度測(cè)定過程的氣氛、升溫速率、保持溫度和保溫時(shí)間。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：采用燒渣試驗(yàn)測(cè)定不同溫度下的爐渣粘度及爐渣成分時(shí)，采用的反應(yīng)爐數(shù)量大于等于5個(gè)。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：測(cè)定爐渣的數(shù)據(jù)樣本量有限時(shí)，基于同一爐渣試樣，在同一溫度，不同保溫時(shí)間下進(jìn)行粘度測(cè)定，測(cè)定的保溫時(shí)間點(diǎn)大于等于4個(gè)，根據(jù)揮發(fā)情況對(duì)粘度的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)；測(cè)試粘度前后進(jìn)行對(duì)爐渣進(jìn)行失重測(cè)定，進(jìn)而基于揮發(fā)情況對(duì)粘度的影響，對(duì)測(cè)定的粘度值進(jìn)行修正，通過外推，得到失重量為零時(shí)對(duì)應(yīng)的粘度值。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所有粘度測(cè)定前后都對(duì)待測(cè)爐渣進(jìn)行稱重，采用爐渣、坩堝或測(cè)定用旋轉(zhuǎn)柱體總重推算的方法。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少包括以下有益效果：

1、充分考慮爐渣揮發(fā)組元對(duì)爐渣粘度的影響，獲得更準(zhǔn)確的粘度值，實(shí)現(xiàn)對(duì)爐渣揮發(fā)性的影響測(cè)定與評(píng)價(jià)。

2、可以利用現(xiàn)行的火法冶金用含易揮發(fā)組元爐渣粘度測(cè)定裝置及測(cè)定方法，可以最大限度地利用已有的相關(guān)測(cè)定結(jié)果。

3、基于同一爐渣試樣，在同一溫度，不同保溫時(shí)間下進(jìn)行粘度測(cè)定，使?fàn)t渣的樣本量不足時(shí)能夠獲得準(zhǔn)確的粘度值。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為含氟爐渣煉鋼時(shí)通過常規(guī)粘度測(cè)定方法獲得的表觀粘度與溫度關(guān)系圖；

圖2為使用含氟爐渣煉鋼時(shí)不同溫度對(duì)應(yīng)的爐渣焙燒成分變化圖；

圖3為測(cè)定的含氟爐渣TG曲線圖；

圖4為含氟爐渣高溫質(zhì)譜測(cè)定揮發(fā)物氣體分子強(qiáng)度隨時(shí)間變化曲線圖；

圖5為含氟爐渣揮發(fā)對(duì)爐渣成分影響的動(dòng)力學(xué)模型與TG曲線擬合情況；

圖6為揮發(fā)對(duì)煉鋼用含氟爐渣粘度影響評(píng)價(jià)及理論粘度值測(cè)算示意圖；

圖7為煉鋼用含氟爐渣小樣本量條件下的揮發(fā)影響及理論粘度值測(cè)算示意圖；

圖8為煉鉛過程中含鉛爐渣通過常規(guī)粘度測(cè)定方法獲得的表觀粘度與溫度關(guān)系圖；

圖9為煉鉛過程中含鉛爐渣不同溫度對(duì)應(yīng)的爐渣焙燒成分變化圖；

圖10為測(cè)定的含鉛爐渣TG曲線圖；

圖11為含鉛爐渣高溫質(zhì)譜測(cè)定揮發(fā)物氣體分子強(qiáng)度隨時(shí)間變化曲線圖；

圖12為含鉛爐渣揮發(fā)對(duì)爐渣成分影響的動(dòng)力學(xué)模型與TG曲線擬合情況；

圖13為揮發(fā)對(duì)含鉛爐渣粘度影響評(píng)價(jià)及理論粘度值測(cè)算示意圖；

圖14為含鉛爐渣小樣本條件下的會(huì)發(fā)影響及理論粘度值測(cè)算示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

以下詳細(xì)說明均是示例性的說明，旨在對(duì)本發(fā)明提供進(jìn)一步的詳細(xì)說明。除非另有指明，本發(fā)明所采用的所有技術(shù)術(shù)語與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員的通常理解的含義相同。本發(fā)明所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式，而并非意圖限制根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。

本發(fā)明一種含易揮發(fā)組元爐渣揮發(fā)對(duì)粘度影響的評(píng)價(jià)方法，包括：

以煉鋼用含氟爐渣的相關(guān)測(cè)定數(shù)據(jù)為例進(jìn)行說明，其中氟化物為揮發(fā)組元，其它揮發(fā)性爐渣的實(shí)施方案與此類似。

測(cè)定方法及數(shù)據(jù)提取：粘度測(cè)定仍然采用傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)柱體測(cè)定法，可得到η-t關(guān)系圖，可稱為揮發(fā)性爐渣的表觀粘度與溫度關(guān)系，如圖1所示。在進(jìn)行粘度測(cè)定的同時(shí)，進(jìn)行爐渣試樣相同條件下的熱重或燒樣試驗(yàn)，即與粘度測(cè)定時(shí)的升溫、保溫、氣氛等條件一致情況下的熱重和揮發(fā)機(jī)制研究或燒樣，以取得不同溫度及保持時(shí)間的爐渣適時(shí)成分，以此適時(shí)成分與瞬時(shí)粘度對(duì)應(yīng)，如圖2所示。如圖1中常規(guī)旋轉(zhuǎn)柱體法測(cè)定爐渣粘度在T1點(diǎn)即1200℃，測(cè)得的粘度值為1.51Pa·S，這一粘度對(duì)應(yīng)的適時(shí)爐渣成分應(yīng)該為圖2中1200℃對(duì)應(yīng)的爐渣成分，而不是爐渣的初始成分。同理，可提取其它不同溫度點(diǎn)對(duì)應(yīng)的爐渣粘度及爐渣成分。

熱重和揮發(fā)機(jī)制包括：采用相同的原料，配制相同的爐渣，依照粘度測(cè)定過程的氣氛、升溫速率、保持溫度、保溫時(shí)間，通過對(duì)熱重及揮發(fā)物連續(xù)檢測(cè)，如圖3-4所示，可建立揮發(fā)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，如圖5所示，進(jìn)而和揮發(fā)物檢測(cè)結(jié)合，可測(cè)算得到粘度測(cè)定對(duì)應(yīng)瞬時(shí)時(shí)間的爐渣實(shí)際組成，因?yàn)闋t渣在加熱及保溫過程會(huì)持續(xù)揮發(fā)，導(dǎo)致爐渣成分變化，進(jìn)而引起粘度的變化。以此瞬時(shí)爐渣成分與瞬時(shí)測(cè)定的爐渣粘度對(duì)應(yīng)將更加符合實(shí)際。因此，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，測(cè)定得到的將是不同爐渣成分的渣子，因揮發(fā)成分發(fā)生變化的渣子，與不同溫度條件下的粘度值。而傳統(tǒng)的方法是認(rèn)為爐渣成分由配渣決定，配好后就一成不變，得到的η-t關(guān)系是初始確定組成的爐渣的粘度隨溫度變化關(guān)系。

燒渣試驗(yàn)步驟包括：采用相同的原料，配制相同的爐渣，依照粘度測(cè)定過程的氣氛、升溫速率、保持溫度、保溫時(shí)間，利用其它爐子模擬粘度測(cè)定過程的爐渣反應(yīng)，在對(duì)應(yīng)的粘度測(cè)定節(jié)點(diǎn)，將爐渣試樣取出急冷、化學(xué)分析，得到瞬時(shí)的爐渣化學(xué)組成，如圖2所示，以便與適時(shí)的粘度測(cè)定值對(duì)應(yīng)。為了全程模擬爐渣的反應(yīng)狀態(tài)，需要同時(shí)焙燒多個(gè)試樣，一般應(yīng)不少于5個(gè)，在不同的對(duì)應(yīng)時(shí)間節(jié)點(diǎn)取出分析。焙燒試樣越多，分析得到的粘度測(cè)定過程爐渣成分變化規(guī)律越準(zhǔn)確。

測(cè)定數(shù)據(jù)的處理：傳統(tǒng)方法認(rèn)為爐渣性能不變，可直接測(cè)定得到爐渣表觀粘度與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即η-t關(guān)系。本實(shí)施例提出爐渣由于揮發(fā)爐渣成分將處于不斷的變化之中，因此不同溫度下測(cè)定的粘度將對(duì)應(yīng)不同的爐渣成分值。以同類爐渣不同原始試樣(爐渣體系)的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行多元回歸分析，可得到更加符合實(shí)際的爐渣成分、粘度和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

揮發(fā)影響的評(píng)價(jià)及粘度值求取：基于回歸分析結(jié)果，測(cè)算與初始爐渣成分相同的爐渣在不同溫度的η-t關(guān)系，并與常規(guī)方法測(cè)定的η-t關(guān)系比較，二者的差值就是揮發(fā)的影響，據(jù)此可對(duì)揮發(fā)的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)，如圖6所示，可以看出，任一溫度下，揮發(fā)利用本方法測(cè)得的粘度值都低于常規(guī)方法，說明揮發(fā)物的揮發(fā)導(dǎo)致了爐渣粘度測(cè)定值的升高。

如果測(cè)定的數(shù)據(jù)樣本量有限，可以直接基于同一原始渣樣、在同一溫度下、不同保溫時(shí)間的粘度測(cè)定，就揮發(fā)對(duì)粘度的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)。測(cè)定的保溫時(shí)間應(yīng)取4個(gè)點(diǎn)以上，測(cè)試前后進(jìn)行失重測(cè)定。進(jìn)而基于對(duì)揮發(fā)影響的估算，對(duì)測(cè)定的粘度值進(jìn)行修正，通過外推，得到失重量為零的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的粘度值，即為粘度測(cè)定的近似理論粘度值，如圖7所示，可以看出外推到失重為零時(shí)，即B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的粘度外推值為1.40Pa·S。

對(duì)揮發(fā)量的評(píng)價(jià)：所有粘度測(cè)定前后進(jìn)行爐渣試樣稱重，可以利用爐渣、坩堝、測(cè)定用旋轉(zhuǎn)柱體總重推算，可以估算爐渣中揮發(fā)組元的含量變化，進(jìn)而為揮發(fā)影響機(jī)制研究及揮發(fā)影響評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

對(duì)揮發(fā)性較強(qiáng)的冶金爐渣，應(yīng)適當(dāng)提高升溫速率，減少保溫時(shí)間，并采用預(yù)熔渣等措施有利于獲得更接近熔點(diǎn)“真值”的爐渣粘度測(cè)定值。

實(shí)施例2

電渣重熔用渣粘度測(cè)定過程數(shù)據(jù)提取及揮發(fā)影響評(píng)價(jià)

基本情況：

電渣重熔用渣的原始組成如表1所示。

表1電渣成分

按照常規(guī)粘度測(cè)定方法，可得到爐渣粘度與溫度的關(guān)系如圖1所示。另經(jīng)測(cè)定，該爐渣在粘度測(cè)定過程的高溫失重，高溫為800℃以上的失重可達(dá)8.2％。

應(yīng)用方式：

采用常規(guī)粘度測(cè)定的氣氛、升溫速率和保溫時(shí)間，進(jìn)行爐渣焙燒試驗(yàn)，得到過程的爐渣成分變化如圖2所示，進(jìn)而將揮發(fā)引起的適時(shí)成分變化和測(cè)得的粘度值耦合，得到粘度和爐渣成分關(guān)系。采用常規(guī)方法測(cè)得溫度1200℃時(shí)粘度為1.51Pa·S，即認(rèn)為是表1中所示的爐渣在1200℃的粘度；利用實(shí)施例1的方法，得到揮發(fā)后的該適時(shí)爐渣成分如表2所示，以此爐渣成分與測(cè)得的粘度值耦合對(duì)應(yīng)，也就是說1.51Pa·S是這個(gè)新爐渣成分1200℃的粘度值，而不是表1中爐渣對(duì)應(yīng)的粘度值。

表2揮發(fā)后電渣成分

結(jié)果評(píng)價(jià)與分析：

由于揮發(fā)引起的爐渣成分變化較大，利用實(shí)施例1所述方法得到的爐渣粘度值已與常規(guī)測(cè)定方法測(cè)定值已有明顯差異?？梢灶A(yù)測(cè)，表1中的爐渣CaF 2含量明顯高于揮發(fā)后的爐渣成分，其粘度應(yīng)明顯低于1.51Pa·S。也就是說常規(guī)測(cè)定方法測(cè)定的粘度值明顯偏高，實(shí)施例1中所述方法的到的爐渣粘度值應(yīng)低于常規(guī)測(cè)定法測(cè)定值。

實(shí)施例3

一種鐵水預(yù)處理渣粘度測(cè)定過程數(shù)據(jù)提取及揮發(fā)影響評(píng)價(jià)

基本情況：

煉鋼爐渣成分如表3所示。

表3含氟煉鋼爐渣成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

按照常規(guī)粘度測(cè)定方法，可得到粘度與溫度的關(guān)系如圖6中所示曲線。另經(jīng)測(cè)定，該渣在粘度測(cè)定過程的高溫失重(800℃以上的失重)可達(dá)11.6％。

應(yīng)用方式：

采用常規(guī)粘度測(cè)定的氣氛、升溫速率和保溫時(shí)間，進(jìn)行爐渣焙燒試驗(yàn)，得到過程的爐渣成分變化如圖2所示，進(jìn)而將揮發(fā)引起的適時(shí)成分變化和測(cè)得的粘度值耦合，得到表所示的粘度和爐渣成分關(guān)系。進(jìn)一步對(duì)該渣系堿度和氧化鎂含量不變的情況下，其它組元含量變化對(duì)粘度的影響采用上述方法進(jìn)行了系統(tǒng)的測(cè)定，并經(jīng)回歸得到了粘度—爐渣成分—溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

應(yīng)用結(jié)果：

基于得到的粘度—爐渣成分—溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算得到煉鋼爐渣的粘度隨溫度變化曲線如圖3所示。兩條曲線之間的區(qū)域就是揮發(fā)影響區(qū)，兩條曲線間的垂直距離可以反映在同一溫度下，揮發(fā)對(duì)粘度測(cè)定值的影響。取1200℃和1400℃，常規(guī)測(cè)定法測(cè)得的粘度值分別為1.23Pa·S和0.34Pa·S；而本發(fā)明方法測(cè)得的粘度值分別為0.84Pa·S和0.22Pa·S。本發(fā)明測(cè)定明顯低于常規(guī)測(cè)定結(jié)果就，符合揮發(fā)使得粘度升高規(guī)律。隨著溫度的升高，差別不斷減小，但其影響仍然較大。

實(shí)施例4

高氟電渣重熔渣粘度測(cè)定過程數(shù)據(jù)提取及揮發(fā)影響評(píng)價(jià)

基本情況：

基于基礎(chǔ)研究，已經(jīng)得到高氟電渣重熔用渣的揮發(fā)動(dòng)力學(xué)模型如圖5所示，現(xiàn)在擬對(duì)爐渣成分如表4所示的高氟渣提取其適時(shí)爐渣成分變化，以便與測(cè)定的粘度-溫度關(guān)系曲線耦合提取新爐渣成分-溫度-粘度的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。

表4高氟爐渣成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

應(yīng)用方式：

利用動(dòng)力學(xué)模型可以預(yù)測(cè)某時(shí)刻/溫度的爐渣失重量。另據(jù)高溫質(zhì)譜測(cè)定結(jié)果，如圖4所示)，爐渣的主要揮發(fā)組元是CaF2、MgF2，按照質(zhì)譜測(cè)定結(jié)果，可以得到兩種揮發(fā)物的揮發(fā)質(zhì)量之比即CaF2：MgF2＝2：1，與測(cè)算得到的失重對(duì)應(yīng)，可以折算爐渣的適時(shí)成分變化。

應(yīng)用結(jié)果：

利用得到的適時(shí)成分變化，可與常規(guī)粘度測(cè)定結(jié)果耦合，得到新爐渣成分-溫度-粘度的對(duì)應(yīng)。

實(shí)施例5

ANF-6渣粘度測(cè)定過程數(shù)據(jù)提取及揮發(fā)影響評(píng)價(jià)

基本情況：

擬對(duì)爐渣質(zhì)量組成為70％CaF2-30％Al2O3的高氟渣，擬評(píng)價(jià)在1500℃爐渣揮發(fā)對(duì)粘度測(cè)定結(jié)果的影響，常規(guī)測(cè)定方法測(cè)定的粘度值為，表觀粘度值0.21Pa·S。

應(yīng)用方式：

基于熱重測(cè)定，揮發(fā)主要發(fā)生在高溫條件下，可近似按照線型關(guān)系處理。在1500℃連續(xù)測(cè)定了4個(gè)不同保溫時(shí)間的粘度，并依照揮發(fā)動(dòng)力學(xué)模型，測(cè)算得到爐渣在不同保溫時(shí)間對(duì)應(yīng)的爐渣重量變化，過程中溫度在800℃以上，外推可得到失重為零的對(duì)應(yīng)點(diǎn)B，再以不同保溫時(shí)間測(cè)得的粘度測(cè)定結(jié)果外推，與失重為零的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的粘度外推值A(chǔ)點(diǎn)即為更接近理論粘度值的粘度值0.14Pa·S。

應(yīng)用結(jié)果：

可以看出，二者的差值可達(dá)0.07Pa·S，差別可達(dá)33％。利用本發(fā)明測(cè)定值符合揮發(fā)組元揮發(fā)導(dǎo)致測(cè)定常規(guī)方法測(cè)定結(jié)果粘度偏高的基本判斷，與利用實(shí)例3的方法的理論粘度推算值基本一致，也就是說本實(shí)例外推得到的粘度值0.14Pa·S更接近理論粘度值。

實(shí)施例6

中鉛渣粘度測(cè)定過程數(shù)據(jù)提取及揮發(fā)影響評(píng)價(jià)

基本情況：

鉛直接還原中的中等含量含鉛渣原始組成如表5所示。

表5中等含量含鉛渣的成分，wt％

按照常規(guī)粘度測(cè)定方法，可得到粘度與溫度的關(guān)系如圖8所示。另經(jīng)測(cè)定，該渣在粘度測(cè)定過程的高溫失重，即800℃以上的失重可達(dá)18.58％。

應(yīng)用方式：

采用常規(guī)粘度測(cè)定的氣氛、升溫速率和保溫時(shí)間，進(jìn)行含鉛渣焙燒試驗(yàn)，得到過程的含鉛渣成分變化如圖9所示，進(jìn)而將揮發(fā)引起的適時(shí)成分變化和測(cè)得的粘度值耦合，得到粘度和含鉛渣組成關(guān)系。采用常規(guī)方法測(cè)得溫度1200℃時(shí)粘度為0.22Pa·s，即認(rèn)為是表5中所示的含鉛渣在1200℃的粘度；得到該適時(shí)含鉛渣成分揮發(fā)后如表6所示，以此含鉛渣成分與測(cè)得的粘度值耦合對(duì)應(yīng)，也就是說0.22Pa·s是這個(gè)新含鉛渣組成1200℃的粘度值，而不是表5中含鉛渣的粘度值。

表6揮發(fā)后中等含量含鉛渣的成分，wt％

結(jié)果評(píng)價(jià)與分析：

由于揮發(fā)引起的含鉛渣成分變化較大，利用本發(fā)明得到的含鉛渣粘度值已與常規(guī)測(cè)定方法測(cè)定值已有明顯差異?？梢灶A(yù)測(cè)，表5中的含鉛渣PbO含量明顯高于表6的含鉛渣組成，其粘度應(yīng)明顯低于0.22Pa·s。也就是說常規(guī)測(cè)定方法測(cè)定的粘度值明顯偏高，粘度的理論粘度值應(yīng)低于常規(guī)測(cè)定法測(cè)定值。

實(shí)施例7一種中鉛渣粘度測(cè)定過程數(shù)據(jù)提取

基本情況

基于基礎(chǔ)研究，已經(jīng)得到某中鉛渣的揮發(fā)動(dòng)力學(xué)模型如圖12所示，擬對(duì)含鉛渣組成如表7所示的鉛渣提取其適時(shí)含鉛渣組成變化，以便與測(cè)定的粘度-溫度關(guān)系曲線耦合提取新含鉛渣組成-溫度-粘度的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。

表7中鉛含量爐渣的成分，wt％

應(yīng)用方式：

利用如圖10所示的動(dòng)力學(xué)模型可以預(yù)測(cè)某時(shí)刻/溫度的含鉛渣失重量。另據(jù)高溫質(zhì)譜測(cè)定結(jié)果如圖11所示，含鉛渣的主要揮發(fā)組元是PbO、ZnO，按照質(zhì)譜測(cè)定結(jié)果，可以得到兩種揮發(fā)物的揮發(fā)質(zhì)量之比即PbO：ZnO＝3：1，與測(cè)算得到的失重對(duì)應(yīng)，可以折算含鉛渣的適時(shí)成分變化。

應(yīng)用結(jié)果：

利用得到的適時(shí)成分變化，可與常規(guī)粘度測(cè)定結(jié)果耦合，結(jié)果如圖13所示，得到新含鉛渣組成-溫度-粘度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

實(shí)施例8含鉛渣粘度測(cè)定過程數(shù)據(jù)修正及揮發(fā)影響評(píng)價(jià)

基本情況：

擬評(píng)價(jià)含鉛渣組成如表7所示的中鉛渣在1050℃含鉛渣揮發(fā)對(duì)粘度測(cè)定結(jié)果的影響，常規(guī)測(cè)定方法測(cè)定的表觀粘度值為3.02Pa·s。

應(yīng)用方式：

基于熱重測(cè)定，揮發(fā)主要發(fā)生在高溫條件下。如圖14所示按照本發(fā)明小樣本量處置方法，在1050℃連續(xù)測(cè)定了7個(gè)不同保溫時(shí)間的粘度，并依照揮發(fā)動(dòng)力學(xué)模型，測(cè)算得到含鉛渣在不同保溫時(shí)間對(duì)應(yīng)的含鉛渣重量變化，皆為800℃以上，外推可得到失重為零的對(duì)應(yīng)B點(diǎn)，再以不同保溫時(shí)間測(cè)得的粘度測(cè)定結(jié)果外推，與失重為零的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的粘度外推值A(chǔ)點(diǎn)即為更接近理論粘度值的粘度值2.80Pa·S。

應(yīng)用結(jié)果：

可以看出，二者的差值可達(dá)0.22Pa·s，差別可達(dá)8％。利用本發(fā)明測(cè)定值符合揮發(fā)組元揮發(fā)導(dǎo)致測(cè)定常規(guī)方法測(cè)定結(jié)果粘度偏高的基本判斷，與利用實(shí)例3的方法的推算值2.75Pa·s基本一致，也就是說本實(shí)例外推得到的粘度值2.80Pa·s更接近理論粘度值。

由技術(shù)常識(shí)可知，本發(fā)明可以通過其它的不脫離其精神實(shí)質(zhì)或必要特征的實(shí)施方案來實(shí)現(xiàn)。因此，上述公開的實(shí)施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或在等同于本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。