影響鐵礦石液相燒結及燒結強度的因素分析.pdf

1、本文以高堿度燒結礦主要粘結相-鐵酸鹽為研究對象，考察了鐵礦石液相燒結過程，液相的形成溫度，形成速率，液相流動性，固相在液相中的溶解度以及液相在礦石顆粒間的滲透行為，以此分析影響鐵礦石液相燒結的因素。
　　 關于鐵酸鹽熔體的形成及流動性，研究表明當nCaO:nFe203=1:1時，鐵酸鹽的熔化特征溫度最低，流動性最好。隨著CaO與Fe2O3摩爾比的增加(nCao：nFe203=1:1.5,1:2)熔化特征溫度逐漸升高，流動性逐漸降

2、低。關于不同鐵酸鹽中添加SiO2和Al2O3的影響，當CF(CaO·Fe2O3)中SiO2和Al2O3含量小于4％時熔化溫度將降低，且SiO2和Al2O3的存在可以促進CF熔體的形成。當nCa0：nFe203=1:1.5時，添加SiO2會縮短熔化時間，促進其熔體的形成，而添加Al2O3則會延長熔化時間，抑制熔體的形成。當nCaO:nFe203=1:2時，不同程度的添加SiO2和Al2O3都會增加CF2(CaO·2Fe2O3)的熔化特征溫

3、度，延長熔化時間，抑制CF2熔體的形成。同時添加SiO2和Al2O3都會使鐵酸鹽的流動性降低。在考察粉礦特性及配加CaO量對熔體形成及流動性影響的研究表明，在相同的CaO配比條件下，礦石粒度增大，使熔化溫度升高，熔化時間延長，熔體形成速率降低。同時由于不同粉礦與CaO的同化反應能力不同，其形成熔體的溫度及流動性有很大差別。
　　 對于鐵礦石在鐵酸鹽中的溶解行為，研究表明鐵酸鹽中添加SiO2和Al2O3抑制了鐵礦石在熔體中的溶解量

4、，其中SiO2的抑制作用要大于Al2O3的抑制作用。通過對溶解速率和溶解活化能的求解可知，隨著CF中添加SiO2和Al2O3，礦石在鐵酸鹽中溶解速度減慢，溶解活化能增加。
　　 本研究還考察了燒結過程中MgO熔劑對赤鐵礦的擴散行為及擴散速率，以及影響熔體在礦石間滲透性的因素。在白云石與Fe2O3擴散反應中，主要以CaO和MgO擴散進入Fe2O3中為主，而Fe2O3擴散進入白云石中的量很少，在1350℃不同恒溫條件下，求得MgO在

5、Fe2O3中的平均擴散速度為17.2μm/min。在鐵酸鹽熔體及礦石特性對滲透行為的影響中，鐵酸鹽中SiO2或Al2O3含量的增加，以及礦石表面積增大，礦石中脈石(SiO2、Al2O3)含量增加，都會導致熔體對礦石的滲透性變差。
　　 通過對鐵礦石液相燒結的分析研究，考察了粘結相熔體特性、核礦石特性及粉礦成分對鐵礦石燒結強度的影響。
　　 關于粘結相熔體特性對燒結強度的影響，在以CF為粘結相時，CF中添加適當SiO2和A

6、l2O3有利于提高燒結試樣的抗壓和抗折強度。但以CF2為粘結相時，隨著CF2中加入SiO2和Al2O3，燒結試樣的抗壓和抗折強度逐漸降低。同時本文還考察了以A和B兩種粉礦配加不同CaO做為粘結相對燒結強度的影響，試驗表明，配加CaO量在保證粉礦具有一定流動性的前提下，較少的CaO含量有利燒結強度的提高。
　　 關于核礦石特性對燒結強度的影響，分別考察了核礦石粒度和核礦石種類的影響。試驗結果表明，在核礦石配比一定條件下(30％)，

7、隨著礦石粒度的增加，燒結試樣的強度有所增加。從核礦石種類對燒結強度的影響看，核礦石自身應具有一定的強度，同時還要與粘結相具有一定的結合性。
　　 關于粉礦特性及燒結溫度對燒結強度的影響，分別考察了混合粉礦的堿度、SiO2、Al2O3和MgO含量及燒結溫度(1250℃～1400℃)對燒結強度的影響。試驗結果表明，粉礦的適宜堿度為2.0，粉礦中SiO2和Al2O3含量不宜超過6％和2.5％。關于MgO和燒結溫度對燒結強度都有不利的影