【正文】 均值相對平均偏差試驗1試驗2試驗3平均值相對平均偏差草樓精粉海南富粉PB粉麥克粉海南精粉鐵鎂粉55%氧化鐵皮印尼粉秘魯精粉 FMG火箭粉 59%印度粉 梅山精粉 圖21和圖22分別為按含量大小排列的燒結(jié)鐵礦粉中TFe和FeO的含量圖21燒結(jié)鐵礦粉中TFe的含量(%)圖22燒結(jié)鐵礦粉中FeO的含量(%)圖21中秘魯精粉的TFe在70%以上；含TFe在60%~70%之間的有草樓精粉/海南富粉、PB粉；含TFe在57%~60%的有海南精粉、梅山精粉、麥克粉和FMG火箭粉；含TFe在55%~56%的有鐵鎂粉55%；含TFe小于55%的有氧化鐵皮、印尼粉、59%印度粉。礦石中除Fe以外的其它化合物統(tǒng)稱為脈石。圖23至圖26分別給出了按含量大小排列的燒結(jié)原料中主要氧化物的含量。由于鐵酸鈣含量增加，燒結(jié)礦還原性變好；當(dāng)堿度，隨著堿度的提高，粘結(jié)相中鐵酸鈣及硅酸二鈣含量增加，并出現(xiàn)硅酸三鈣，燒結(jié)礦還原強度不斷提高，粉化率降低。同時，又由于SiO2含量低，生成硅酸二鈣數(shù)量少，破壞力小，故存放粉化小。(2)Al2O3對燒結(jié)的影響當(dāng)燒結(jié)料中含Al2O3較高時，可生成含Al2O3硅酸鹽，促進鐵酸鈣的生成，減少硅酸鈣的生成，從而降低粘結(jié)相的溫度，提高燒結(jié)礦的氧化度，降低其粉化率，對改善燒結(jié)礦的性質(zhì)起良好作用。據(jù)報道：針狀鐵酸鈣最大生成量對應(yīng)的Al2O3/~。(3)CaO對燒結(jié)的影響由于鐵礦粉中脈石成分主要是酸性氧化物，為保證燒結(jié)礦達到一定要求的堿度，通常需要加入一些堿性氧化物作為溶劑。但是若鐵礦粉中MgO含量過高，也有負面影響：一是它阻礙了鐵酸鈣的生成；二是如果氧化鎂過多，在燒結(jié)過程中形成以鎂硅鈣石等多種以玻璃質(zhì)為基體的低熔點物相，各種相結(jié)晶膨脹系數(shù)差異加大，致使燒結(jié)礦冷卻時產(chǎn)生應(yīng)力集中而粉化。而其它處于中間的鐵礦粉也需要看其它的成分來確定。%， %，%左右，%以下，如圖28所示。燒損指鐵礦粉在燒結(jié)過程中水分的蒸發(fā)、結(jié)晶水的逸出和氧化物的分解等，導(dǎo)致礦石重量損失。與前面測定鐵礦粉中TFe和FeO含量的方法相同。FMG火箭粉、59%印度粉、麥克粉和PB粉燒損值較高，在6%~%之間。其中化學(xué)成分當(dāng)中影響燒結(jié)性能的指標主要是品位、Al2O3的含量、MgO的含量、有害元素的含量、SiO2的含量。在一定范圍內(nèi)，CaO的含量越大越好，在做評價模型時，以所有試樣樣品中的最大值為標準，樣品中氧化鐵皮的CaO含量最高，達到了8%。本實驗采用的設(shè)備是微型燒結(jié)性能裝置，如圖31所示。將鐵礦粉和分析純CaO試劑研磨成150 μm(100目)的細粉狀，干燥后待用，均勻混合。表32燒結(jié)鐵礦粉的流動性指數(shù)礦粉名稱實驗溫度/ ℃流動性指數(shù)平均值125012801310草樓精粉海南富粉PB粉麥克粉海南精粉鐵鎂粉55%氧化鐵皮印尼粉梅山精粉秘魯精粉FMG粉59%印度粉從表32可見，隨著溫度的升高，鐵礦粉的流動性指數(shù)增加，這與在溫度升高后液態(tài)物質(zhì)的流動性增加是一致的。燒結(jié)過程粘結(jié)相的產(chǎn)生主要取決于礦粉的物理化學(xué)變化，含有一定量CaO的鐵礦粉經(jīng)歷了加熱、固相反應(yīng)、液相生成等過程，最終形成固結(jié)其他燒結(jié)原料的粘結(jié)相。從表32中可以看出隨著溫度的升高，其流動性指數(shù)變大，流動性能提高。表33給出了12種礦粉的最低同化溫度。但由于還有其他因素影響礦粉的液相流動特性，同化性與液相流動性之間還未發(fā)現(xiàn)存在確定的對應(yīng)關(guān)系，比如印尼粉的最低同化溫度大于1300 ℃，但其流動性指數(shù)均高于2。SiO2含量也影響流動性能，一方面，SiO2是燒結(jié)液相生成的基礎(chǔ)，高SiO2含量的礦粉有利于燒結(jié)液相的形成，從而增大液相的流動性。液相流動性高，有效黏結(jié)范圍大，從而可以提高燒結(jié)礦的固結(jié)強度。~，對實際生產(chǎn)有很大的指導(dǎo)和借鑒意義。燒結(jié)配礦應(yīng)當(dāng)充分考慮成本、礦石品位、脈石成分、有害雜質(zhì)等，這里再基于流動性能進行分析。攝像及記錄系統(tǒng)，壓片機。并且隨著高品質(zhì)鐵礦石用量減少，各種品位較低、雜質(zhì)含量較多的鐵礦開采和應(yīng)用，尤其是為了解決我國鋼鐵行業(yè)對國外礦石進口依賴過大的窘態(tài)，大規(guī)模開發(fā)使用國內(nèi)釩鈦磁鐵礦、高磷鐵礦等劣質(zhì)鐵礦石，僅依靠指數(shù)在一定程度上已不能滿足燒結(jié)礦流動性能研究的需要。流動性指數(shù)的測定過程中還會受到表面性質(zhì)的影響，比如礦粉試樣表面的粗糙度。圖42實驗礦粉試樣將鐵礦粉和分析純CaO試劑研磨成150 μm(100目)的細粉狀，干燥后待用。表41高堿度()流動性實驗CaO配量礦粉名稱SiO2(%)CaO(%)CaO加入量(g)草樓精粉海南富粉PB粉麥克粉海南精粉鐵鎂粉55%氧化鐵皮印尼粉梅山精粉秘魯精粉FMG粉59%印度粉注：表中SiO2和CaO含量引自前文將試樣放入高溫爐內(nèi)按設(shè)定的升溫制度進行焙燒，對試樣在升溫過程中進行攝像的同時記錄時間和溫度，為了確保計算機采集系統(tǒng)和記錄系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，攝像拍攝間隔設(shè)為3 s。12種鐵礦粉的開始和結(jié)束的圖像如圖33所示：礦粉名稱實驗開始圖像實驗結(jié)束圖像草樓精粉海南富粉PB粉麥克粉海南精粉礦粉名稱實驗開始圖像實驗結(jié)束圖像鐵鎂粉55%氧化鐵皮印尼粉梅山精粉秘魯精粉礦粉名稱實驗開始圖像實驗結(jié)束圖像FMG火箭粉59%印度粉圖33燒結(jié)礦粉實驗反應(yīng)前后對比從圖33中可以看出在12種礦粉中有PB粉、麥克粉、氧化鐵皮、印尼粉、FMG粉、59%印度粉共6種礦粉在試驗中熔化，鋪展明顯開來，表現(xiàn)出良好的流動性能；其中PB粉、麥克粉、印尼粉、FMG粉熔化后高度低、縱向擴展長且形狀規(guī)則；59%印度粉的形狀不規(guī)則；氧化鐵皮熔化后形狀規(guī)則但其高度仍然較高。我們通過拍攝的實時照片進一步觀察其在實驗過程中的現(xiàn)象，確定其熔化溫度和流動時間。從圖36中觀察可知，59%印度粉的流動時間較長，超過了300 s；PB粉、FMG粉、麥克粉、氧化鐵皮的流動時間較短，均低于100 s。對于6種未熔礦粉，我們用收縮比(實驗結(jié)束比開始時側(cè)向投影收縮的百分比)來衡量其熔化趨勢。本實驗重點探索的是礦粉焙燒實驗過程中鐵礦粉的變化，通過實時的監(jiān)控設(shè)配來觀察高溫下礦粉的性能表現(xiàn)，從而探討其流動性能。本實驗通過對礦粉焙燒實驗過程的觀察，將礦粉根據(jù)其性能表現(xiàn)分為了可熔礦粉和未熔礦粉，并提出了熔化溫度和流動時間兩個參數(shù)來描述可熔礦粉的燒結(jié)過程，收縮比來描述未熔礦粉的燒結(jié)過程。因此，液相生成是燒結(jié)成型的基礎(chǔ)，液態(tài)物質(zhì)的數(shù)量和性質(zhì)是影響燒結(jié)固結(jié)好壞，乃至燒結(jié)礦冶金性能優(yōu)劣的最重要因素。Fe2O3，熔點為1449 ℃，兩個不穩(wěn)定化合物：CaO形成鐵酸鈣的條件是CaO與Fe2O3同時存在，但Fe2O3在高溫下不穩(wěn)定，或被還原，或被分解為Fe3O4，因而在燒結(jié)過程中需要維持較低溫度和強氧化性氣氛。鐵酸鈣液相是我們理想的粘結(jié)相，但是在實際生產(chǎn)中必然含有其他液相的固結(jié)。實驗設(shè)備、儀器和方法同前探索實驗一致，選取12種礦粉中在前實驗未熔化的6種礦粉進行實驗， g，CaO配量如表51所示。、海南富粉、海南精粉、鐵鎂粉55%、梅山精粉秘魯精粉均表現(xiàn)出很好的流動性能，我們可以推斷鐵酸鈣液相流動性能明顯優(yōu)于其他液相的流動性能。礦粉名稱熔化圖像流動結(jié)束圖像草樓精粉1251 ℃ 1572 s1261 ℃ 1660 s海南富粉1300 ℃ 774 s1308 ℃ 854 s海南精粉1299 ℃ 1486 s1309 ℃ 1572 s礦粉名稱熔化圖像流動結(jié)束圖像鐵鎂粉55%1303 ℃ 632 s1328 ℃ 850 s梅山精粉1328 ℃ 1140 s1344 ℃ 1278 s秘魯精粉1305 ℃ 1486 s1313 ℃ 1564 sFMG粉1261 ℃ 1382 s1271 ℃ 1478 s59%印度粉1311 ℃ 864 s1320 ℃ 944 s圖52鐵礦粉的熔化和流動結(jié)束由圖52確定6種鐵礦粉的熔化溫度和流動時間列入表52表52鐵礦粉熔化溫度和流動時間礦粉名稱熔化溫度/ ℃流動時間/ s草樓精粉125188海南富粉130080海南精粉129986鐵鎂粉55%1303218梅山精粉1328138秘魯精粉130578據(jù)此，圖53和圖54給出按大小排列的6種礦粉的熔化溫度和流動時間。、秘魯精粉、海南精粉、鐵鎂粉55%、海南富粉梅山精粉均表現(xiàn)出較好的流動性能。參 考 文 獻[1] 張典波、萬海明、鄭江. 世界鐵礦石資源情況及中國鐵礦石供需姿態(tài)[J]. 中國冶金，2004，(27)：26~29.[2] 馬建明，吳初國. 我國低品位資源的開發(fā)利用[J]. 中國金屬通報，2008，(29)：28～29.[3] 曹新元，呂古賢，朱裕生. 我國主要金屬礦產(chǎn)資源及區(qū)域分布特點[J]. 資源產(chǎn)業(yè)，2004，6(4)：20～22.[4] 馮偉、孫燕、熊發(fā)揮. 淺析我國鐵礦石資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 四川地質(zhì)學(xué)報，2010，(30)：1~3.[5] 《中國礦床》編委會. 中國礦床[M].北京：地質(zhì)出版社，1994，402～406.[6] 孫國龍, 吳勝利, 郝志忠, 等. 包鋼高爐特殊礦強化冶煉綜合技術(shù)[J]. 鋼鐵，2007，42(11)：21～26.[7] Ball，D. 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Formation Mechanism of Binary Calcium Ferrites under Stable Condition of CaO根據(jù)相圖計算不同CaO/SiO2的比率時，固液兩相區(qū)中高FeOx含量區(qū)域的液相分數(shù)。前言對于分析鐵礦石燒結(jié)過程的機制和鐵礦石的冶煉反應(yīng)來說，CaOSiO2FeOx(FeOx:FeO+Fe2O3)渣系相圖是重要的熱力學(xué)數(shù)據(jù)?？刂沏~礦石熔化性質(zhì)和熔劑的配比對于促進銅的高效生產(chǎn)來說是很重要的。CaO–FeO–Fe2O3系和SiO2–FeO–Fe2O3系的相圖，以及隨氧分壓變化的三價鐵和亞鐵比率也被測繪出來。但是,溫度和氧分壓在燒結(jié)過程中都是變化很大的。在本研究中，*103 Pa(*108 atm)、溫度為1523 K條件下的CaOSiO2FeOx系相圖，并同前人在1573 K下測得的相圖相比較，從而研究溫度降低的影響。取大約10 g的CaO，SiO2和FeO混合物粉塵在鉑坩堝(內(nèi)部35 mm,高度40 mm)中熔化，并在 CO–CO2氣氛中(流量:約140 cm3/min)與氧化球團(2CaO2SiO2,CaOCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) .....................(1)?G176。FeO粉末是由等摩爾數(shù)的試劑級鐵和Fe3O4粉末混合物在鐵坩堝中熔化并通過水浴淬火制得，而CaO則是由試劑級碳酸鈣在1273K條件下煅燒24小時所得。分別通過ICPOES、滴定重鉻酸鉀和重量分析法分析Ca、Fe2+、。實驗過程的細節(jié)如表1所示。氣體流量設(shè)置為330cm3/min來控制爐內(nèi)氣氛。氧分壓范圍（Pa)氧分壓控制步驟（Pa）**102凝固：**104熔化(1)：**102熔化(2):****102**102（間隔15分鐘）*凝固：*102熔化：**103凝固：*熔化：**103（間隔15分鐘） 結(jié)果與討論、CaO–SiO2–FeO–Fe2O3系液相線平衡后渣樣品的組成如