【正文】 燒結(jié)過程的固相反應只是為液相生成提供了條件。 在固相中所發(fā)生的過程與已燒結(jié)好的燒結(jié)礦結(jié)構之間也沒有直接聯(lián)系。 由于燒結(jié)時間短，高溫帶通常約 3分鐘，固相反應產(chǎn)物雖不能決定燒結(jié)礦最終礦物成分，但能形成原始燒結(jié)料所沒有的低熔點的新物質(zhì)。在溫度繼續(xù)升高時，就成為液相形成的先導，使液相生成的溫度降低。因此，固相反應的類型與最初形成的固相反應產(chǎn)物對燒結(jié)過程具有重要作用。 提高固相反應速度的因素 （ 1）原始物料的細化提高其分散度，增加顆粒之間的接觸面積，同時活化表面晶格，加快固相反應； （ 2）溫度的升高促使固相物質(zhì)內(nèi)能增加，晶格質(zhì)點振動加強，體系趨于不穩(wěn)定，擴散加速； （ 3）添加混磨的細鐵酸鹽等活性物質(zhì)，促進固相反應； （ 4）燒結(jié)混合料顆粒密實，改善物料顆粒之間的接觸，也能有效的促進固相反應。 液相生成 燒結(jié)過程中一些低熔點物質(zhì)在高溫作用下，熔化成液態(tài)物質(zhì)，在冷卻過程中，液體物質(zhì)凝固而成為那些尚未熔化和溶入液相的顆粒的堅固連接橋。因此，液相生成是燒結(jié)礦固結(jié)的基礎，液態(tài)物質(zhì)的數(shù)量和性質(zhì)是影響燒結(jié)礦固結(jié)的好壞、燒結(jié)礦冶金性能優(yōu)劣的最重要因素。 在燒結(jié)物料中，主要礦物都是高熔點的，在燒結(jié)溫度下大多不能熔化。當物料加熱到一定溫度時，各組分之間有了固相反應，生成新的化合物，各新生化合物之間，原燒結(jié)料各組分之間，以及新生化合物與原組分之間存在低共熔點，使得它們在較低的溫度下生成液相，開始熔融。 液相生成過程 （ 1）初生液相：在固相反應所生成的原來不存在的新的低熔點化合物，隨著溫度的升高而出現(xiàn)初期液相。 （ 2）低熔點化合物加速形成：這是由于溫度升高和初期液相的促進作用。在熔化時一部分分解成簡單化合物，一部分熔化成液相。 （ 3）液相擴展：使燒結(jié)料中高熔點礦物熔點降低，大顆粒礦粉周邊被熔融，形成低共熔混合物液相。 （ 4）液相反應：液相中的成分在高溫下進行置換，氧化還原反應，液相產(chǎn)生氣泡，推動碳粒到氣流中燃燒。 （ 5）液相同化：通過液相的粘性和塑性流動傳熱，使燒結(jié)過程溫度和成分均勻化，趨近于相圖上穩(wěn)定的成分位置。 液相生成作用 (1)液相是燒結(jié)礦的粘結(jié)相，將未熔的固體顆粒粘結(jié)成塊，保證燒結(jié)礦具有一定的強度； (2)液相具有一定的流動性，可進行粘性或塑性流動傳熱，使高溫熔融帶的溫度和成分均勻，液相反應后的燒結(jié)礦化學成分均勻化； (3)液相保證固體燃料完全燃燒，大部分固體燃料是在液相形成后燃燒完畢的，液相的數(shù)量和粘度應能保證燃料不斷地顯露到氧位較高的氣流孔道附近，在較短時間內(nèi)燃燒完畢； (4)液相能潤濕未熔的礦粒表面，產(chǎn)生一定的表面張力將礦粒拉緊，使其冷凝后具有強度； (5)從液相中形成并析出燒結(jié)料中所沒有的新生礦物，這種新生礦物有利于改善燒結(jié)礦的強度和還原性 影響液相生成因素 (1)燒結(jié)溫度：包括最高溫度、高溫帶厚度、溫度分布等，由配碳量、點火溫度、時間、料層高度與抽風負壓等來決定。 (2)燒結(jié)礦堿度：在 SiO2一定的情況下，燒結(jié)礦的液相量隨著堿度的增加而增加。堿度是影響液相量和液相類型的主要因素。 (3)燒結(jié)氣氛：燒結(jié)氣氛關系到燒結(jié)過程鐵氧化物的氧化與還原，還原性氣氛， FeO多，熔點降低，液相量增加。 (4)燒結(jié)礦中 SiO2的含量關系到高硅酸鹽液相的數(shù)量，Al2O3含量使熔點降低的趨勢， MgO含量使熔點增加的趨勢。 (5)要有適合的 Al2O3/ SiO2比。最佳的 Al2O3/ SiO2比為。 Al2O3/ SiO2比為 ，針狀鐵酸鈣含量急劇增加， Al2O3/ SiO2比 ，針狀向板狀發(fā)展。 冷凝結(jié)晶固結(jié) 燃燒層移動后，被熔化的物質(zhì)溫度下降，液相放出能量而結(jié)晶或變成玻璃體。如在冷凝過程中放出了幾乎所有多余能量，則液相全部轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶體析出。在實際燒結(jié)過程中，冷卻速度很快，有相當?shù)臐撃軄聿患搬尫哦N藏在里面，從而使不少硅酸鹽以玻璃體形態(tài)存在于燒結(jié)礦中，其數(shù)量的多少取決于冷卻速度的快慢程度。 在燒結(jié)過程中并非全部燒結(jié)料都熔化為液相，有些原料，特別是粒度大的，往往來不及熔化，它們被周圍的液相粘結(jié)起來，冷凝后成為多孔的燒結(jié)礦。 結(jié)晶過程高熔點的鐵氧化物 (Fe30 Fe2O3， )在冷卻時首先析出；其次，它們周圍是低熔點化合物和共晶混合物析出，質(zhì)點從液態(tài)的無序排列過渡到固態(tài)的有序排列，體系自由能降低到趨于穩(wěn)定狀態(tài)。由于冷卻速度快，結(jié)晶能力差的礦物就以非晶質(zhì) (亦稱玻璃相 )存在。 冷凝結(jié)晶形式 ①結(jié)晶：液相冷卻降溫至某一礦物的熔點時，其成分達到過飽和，質(zhì)點相互靠近吸弓。形成線晶、線晶靠近成為面晶，面晶重疊成為晶芽，以晶芽為基地，該礦的質(zhì)點呈有序排列，晶體逐漸長大形成。這是液相結(jié)晶析出過程。 ②再結(jié)晶：在原有礦物晶體的基礎上，細小晶粒聚合成粗大晶粒。這是固相晶粒的聚合長大過程。 ③重結(jié)晶：溫度和液相濃度變化使已結(jié)晶的固相物質(zhì)部分熔入液相中以后，再重新結(jié)晶出新的固相物質(zhì)。這是舊固相通過固一液轉(zhuǎn)變后形成新固相的過程。 影響冷凝結(jié)晶因素 ① 溫度：同種物質(zhì)的晶體在不同溫度下生長，所具之形態(tài)是有差別的，因為結(jié)晶速度不同。 ② 析出的晶體和雜質(zhì)：由于結(jié)晶開始溫度和結(jié)晶能力、生長速度的不同，后析出的晶體形狀受先析出晶體和雜質(zhì)的干擾，晶體外形可分為： a自形晶 結(jié)晶時自范性得到滿足，以自身固有的晶形和晶格常數(shù)析出長大。 b半身形晶 結(jié)晶能力尚可，自范性部分得到滿足，部分晶面完好。 c他形晶 溫度低而結(jié)晶能力差的晶體析出時，自范性得不到滿足，受先析出晶體和雜質(zhì)的阻礙而表現(xiàn)形狀不規(guī)整，無良好晶面。 ③ 結(jié)晶速度：結(jié)晶速度大，則結(jié)晶晶芽增多，初生的晶體較細小，很快生長成針狀、棒狀、樹枝狀的自形晶。反之，晶體多數(shù)成為粗大的粒狀半自形晶或他形晶。當結(jié)晶速度極小時，因冷卻速度大而來不及結(jié)晶，易凝結(jié)成玻璃相。 ④ 液相粘度：粘度很大時，質(zhì)點擴散的速度很慢，晶面生長所需的質(zhì)點供應不足，因而晶體生長很慢，甚至停止生長。但是晶體的棱和角，則可以接受多方面的擴散物質(zhì)而生長較快，造成晶體棱角突出、中心凹陷的所謂“骸狀晶”。 四、燒結(jié)礦的礦物組成 燒結(jié)礦的礦物組成主要有赤鐵礦、磁鐵礦、鐵橄欖石、鈣鐵橄欖石、硅酸鈣、鐵酸鈣和玻璃相等。 燒結(jié)礦的礦物結(jié)構： 燒結(jié)礦的礦物結(jié)構一般系指在顯微鏡下礦物組成的形狀、大小和它們相互結(jié)合排列的關系。隨著生產(chǎn)工藝條件的變化，不同燒結(jié)礦在顯微結(jié)構上也有明顯的差異。 以下是常見的燒結(jié)礦顯微結(jié)構： (1)粒狀結(jié)構：它是由燒結(jié)礦中先結(jié)晶出的自形晶、半自形晶或他形晶的磁鐵礦與粘結(jié)相礦物晶粒相互組成的。 (2)斑狀結(jié)構：它是由磁鐵礦斑狀晶體與較細粒的粘結(jié)相礦物相互結(jié)合而成的。 (3)骸狀結(jié)構：它指的是在燒結(jié)礦中早期結(jié)晶的磁鐵礦晶體中，有粘結(jié)礦物充填于其內(nèi)，而仍大致保持磁鐵礦原來的結(jié)晶外形和邊緣部分，形成骸晶狀結(jié)構。 (4)丹點狀的共晶結(jié)構：它指的是燒結(jié)礦中磁鐵礦呈圓點狀存在于橄欖石晶體中和赤鐵礦圓點狀晶體分布在硅酸鹽晶體中的結(jié)構，前者是 Fe3O4－ CaxFe2xSiO4系共晶形成的，而后者是該系統(tǒng)共晶體被氧化而形成的。 (5)熔蝕結(jié)構：它常在高堿度燒結(jié)礦中出現(xiàn)，磁鐵礦被鐵酸鈣熔蝕，是晶粒細小、渾圓形狀的磁鐵礦，他形晶或半自形晶，與鐵酸鈣緊緊相連而形成熔蝕結(jié)構。兩者之間有較大的接觸面和摩擦力，燒結(jié)礦有較好的強度，它是高堿度燒結(jié)礦的主要礦物結(jié)構。 (6)交織結(jié)構：含鐵的礦物與粘結(jié)相礦物彼此發(fā)展或相互交織形成，燒結(jié)礦具有很好的強度 燒結(jié)礦的礦物組成特性 在還原性方面： （ 1）還原性最好的礦物是赤鐵礦和鐵酸鈣（ CaO Fe2O3）； （ 2）還原性較好的礦物是鐵酸二鈣（ 2CaO Fe2O3）； （ 3）還原性一般的礦物是磁鐵礦（ Fe3O4）、鈣鐵橄欖石； （ 4）還原性差的礦物是玻璃質(zhì)； （ 5）還原性最差的礦物是鐵橄欖石（ 2FeO SiO2）。 結(jié)語 潔凈鋼概念 一般意義上的潔凈鋼是指鋼中幾大雜質(zhì)元素含量很低，且對非金屬夾雜物進行嚴格控制的鋼種。隨著科技的進步，對鋼材性能要求日益嚴格，對鋼材質(zhì)量要求不斷提高。進一步減少鋼中夾雜含量，提高鋼的潔凈度，是未來鋼鐵行業(yè)的發(fā)展趨勢，也是歷史賦予鋼鐵行業(yè)工作者的責任。 潔凈化，均質(zhì)化，晶粒細化是現(xiàn)代鋼鐵行業(yè)的主要技術潮流，是鋼鐵企業(yè)科技創(chuàng)新中一項具有普適性、基礎性的工作，事關鋼鐵企業(yè)效率、質(zhì)量、成本的共性關鍵技術，如何降低潔凈鋼生產(chǎn)成本，實現(xiàn)潔凈鋼大批量穩(wěn)定高效的生產(chǎn)乃是急待解決的技術問題。因此，潔凈鋼生產(chǎn)也是我公司技術發(fā)展的重點追求方向。 燒結(jié)是整個鋼鐵冶煉工序的第一道“關口”，以成分穩(wěn)定、有含雜質(zhì)少、 TFe含量高、性價比高等因素為準則，確定鐵精粉配比，又是燒結(jié)生產(chǎn)的重中之重。一套搭配合理，行之有效的配比原則，是煉鐵高爐順行，降本增效的最佳保障。 由于大部分澳礦 TFe含量高，脈石及有害元素殘余少，從性價比、理化性能等各方面考慮要優(yōu)于巴西礦、印度礦、南非礦和國內(nèi)的鐵精粉，為石鋼生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的潔凈鋼提供了先決條件。故我公司燒結(jié)廠采用的鐵精粉原料配比中，來自澳大利亞三大礦山集團的鐵精粉占到了65%左右。 另外 20%來自于集團內(nèi)部司家營鐵礦的鐵精粉，還有 15%來自于市場上的小料種礦粉，如印度粉、一鋼粉等。 從這里也可以看出，我公司采用的原料結(jié)構，是從質(zhì)量和成本等多個方面進行了綜合考慮。 環(huán)保方面： 機尾除塵，主要目的脫硫脫銷，未來還要使用脫白工藝。 S主要以氣態(tài)的方式進入大氣 燒結(jié)設備大型化： 我公司燒結(jié)工序經(jīng)歷了 24M248M2280M2最顯著的效果，就是有效的降低了邊緣氣流的影響，提升了質(zhì)量。 在這一變遷過程中，我公司一線燒結(jié)工作者的積累了大量的寶貴經(jīng)驗。 ?謝謝大家 演講完畢，謝謝觀看！