常用且能模拟实际工况的检测方法是 “高温煅烧-冷却评价法” 。其核心思路是:将一定粒度的硅矿石样品在设定高温下快速煅烧,然后通过观察其外观变化和测定其粉化率来评价抗爆性。
步骤1:取样与制备
代表性取样:从一批硅矿石中抽取具有代表性的样品。
粒度分级:将样品筛分成冶炼要求的特定粒度范围,例如:
大电炉:20-60mm, 40-80mm
中小电炉:10-40mm, 20-50mm
挑选试样:从每个粒度级别中随机挑选出完整、无肉眼可见宏观裂纹的块矿若干(例如,每级20-50块),作为测试试样。记录总块数(N₀)和总质量(M₀)。
步骤2:干燥称重
将挑选出的试样在105-110°C的烘箱中烘干至恒重,以去除表面吸附水,获得基准质量。
取出后冷却至室温,精确称量每块矿石的质量(mᵢ),并计算总质量(M₁)。
步骤3:高温煅烧
将马弗炉预先升温至设定的临界温度。这个温度是关键参数,通常设定在 800°C - 1000°C 之间(例如900°C),以模拟矿石从炉顶下落至高温反应区所经历的剧烈温变。
将称重后的试样迅速放入已预热至目标温度的马弗炉中。
在此温度下保温30-60分钟,确保热量充分传递到矿石中心,并完成晶型转变和内部水分的汽化。
步骤4:冷却与观察
到达保温时间后,将试样迅速取出。
有两种冷却方式:
空冷:在空气中自然冷却,模拟实际冶炼中矿石落入料面后的冷却。
水淬:迅速浸入冷水中,这是一种更严苛的考验,能放大热应力效应,常用于对比试验。
仔细观察并记录每块矿石煅烧后的状态:
是否保持完整?
表面是否产生新的裂纹?
是否碎裂成几大块?
是否粉化?
步骤5:筛分与称重(定量评价)
待试样完全冷却后,使用一套标准筛进行筛分。筛网孔径的选择应与原始粒度下限相匹配。例如,对于20-60mm的矿石,使用20mm的筛子。
称量通过筛子的碎末和细颗粒的质量(M₂)。这部分即为因爆裂而产生的粉末。
来源:网络
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