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安徽工业大学“三下乡”:走进马钢,创新实践

来源:安徽工业大学冶金工程 作者:毕成宇

2019年7月22日,安徽工业大学冶金学院赴马钢社会实践队来到了马鞍山钢铁公司的马钢技术中心继续完成他们运用电阻法去检测铁矿粉同化性的实验研究,开展创新实践为主、理论学习为辅的学术性暑期社会实践活动。

先前实践队进行运用他们的电阻法去检测相同的铁矿粉和CaO分析纯为原料同化性检测实验得到数据,为了验证实验结果的准确性,通过XRD、矿相及SEM分析,验证其真实同化反应温度。试验过程,根据烧结实际产生液相的特点,将Fe2O3和CaO摩尔比 (n(Fe2O3)/n(CaO))为1.5 的铁矿粉和CaO原料混合,取0.8g(±0.01g)混合料压制成直径为8 mm的小饼试样,根据电阻法所测的同化温度,设定不同温度值进行焙烧试验,试验温度曲线和气氛控制与同化性检测时相同,试样小饼焙烧结束后,取出冷却,制成矿相试样进行光学显微结构观察(采用Axio Scope A1光学显微镜)和SEM分析(采用日本JSM, 6490LV设备),XRD分析将焙烧后的小饼试样磨细,100%通过0.045 mm细筛,然后进行测试。

XRD分析结果下图所示,在温度为1220 ℃时,矿物主要成分为Fe2O3,并伴有少部分硅酸盐和铁酸钙存在;当温度升高到1240 ℃时,Fe2O3大量减少,铁酸钙大量生成。说明当温度从1220℃升高到1240℃时,大量Fe2O3与CaO反应,同化反应已经发生。

矿相分析实验结果表明,1220 ℃时矿相结构主要为颗粒状Fe2O3(亮白色),Fe2O3结构基本完整,仅颗粒周围与CaO发生了反应;当温度达到1240 ℃时,亮白色的Fe2O3基本上全部与CaO反应生成铁酸钙相,说明此时已经超过同化温度,SEM分析(图3.6)进一步验证了矿相实验结果。由此可见,铁矿粉A在1220 ℃~1240 ℃温度区间发生了同化反应,与电阻法测得1229 ℃数据相吻合,而观察法测得的1268℃远高于实际同化温度值。因此,与传统方法相比,本作品提出的铁矿石同化温度测定方法消除了人为因素影响,更加科学,检测准确性显著提高。

一天实验结束,试验做到这里,实践队的小伙伴们真的学到很多很多,像XRD图谱、金相显微镜等等仪器的使用,他们也学会分析现象带给我们的结论,才能通过分析判断发现的铁矿石同化温度测定方法消除了人为因素影响,更加科学,相比于观察法检测准确性提高,实践队的设想设计经过他们不断的努力探索取得了突破性的进展(即电阻法当前代替观测法没有任何问题),接下来就是使用电阻法判断同化性来优化配矿了,“明天又是疲惫和兴奋的一天。”这是实践队小伙们的共识……

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