【正文】 內(nèi)蒙古科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院的各位老師和同學(xué)的也給予了很大的支持和幫助，在此也一并表示最誠(chéng)摯的感謝！最后，在四年時(shí)光中給予我淳淳教誨的內(nèi)蒙古科技大學(xué)各位領(lǐng)導(dǎo)、老師還有同窗求學(xué)的同學(xué)們表示深深的感謝和祝愿！。老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，使學(xué)生受益匪淺；羅老師一絲不茍、追求真理、嚴(yán)于律己，寬厚待人的崇高品質(zhì)永遠(yuǎn)是學(xué)生的榜樣。氟在燒結(jié)礦中的賦存狀態(tài)及對(duì)燒結(jié)礦軟熔性的影響[J]。 Technology Beijing,1992,(27)7：34[6] 劉振林，鐵礦石燒結(jié)的鐵酸鈣生成特性研究[J] 山東冶金，2003，(25)6LIU Zhenlin, Study of Producing Character istics of Monocalcium Ferrite in Iron Ore Sintering[J] Shandong　Metallurgy, 2003,(25)6: 4647[7] 應(yīng)自偉,許力賢,姜茂發(fā),等, 鐵酸鈣的形態(tài)對(duì)燒結(jié)礦抗斷裂性能的影響[J] 鋼鐵研究學(xué)報(bào)， 2006，(18)2：5657YING Zi wei , XU Li xian , J IANG Mao fa , SHEN Yan song, Effect of Calcium Ferrite Morphology on AntiFracture Ability of Sinters[J] 　Journal of Iron and Steel Research ,2006,(18)2：5657[8] 杜鶴桂，郭興敏，燒結(jié)過程鐵酸鈣的生成速度[J] 東北工學(xué)院學(xué)報(bào)，1992，76: 1920[9] 廉樹杰 ,許力賢, 二元鐵酸鈣還原行為的研究[J] 燒結(jié)球團(tuán) 2006，(31)4：78[10] 郜學(xué), 中國(guó)燒結(jié)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)分析[J] 鋼鐵 2008, (43)1：8588GAO Xue , Development Situation and Trend Analysis ofSintering Industry in China[J] Iron and Steel, 2008, (43)1:8588[11] 劉振林，溫洪霞 ，國(guó)內(nèi)外褐鐵礦燒結(jié)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J] 中國(guó)冶金，2003，5： 89[12] 潘寶巨，李正廉 ，張成吉，國(guó)外燒結(jié)技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]鋼鐵，1994,(29)12：1516[13] 韓曉東, 鞍鋼燒結(jié)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J] 礦業(yè)工程，2010,(8)1：2223[14] 徐國(guó)群 ，燒結(jié)余熱回收利用現(xiàn)狀與發(fā)展[J] 世界鋼鐵，2009，5:5960[15] 楊鴻 ，國(guó)內(nèi)冶金燒結(jié)行業(yè)防塵現(xiàn)狀分析[J]武鋼技術(shù)，1994:1011[16] 郜學(xué), 我國(guó)燒結(jié)球團(tuán)行業(yè)脫硫現(xiàn)狀及減排對(duì)策[J] 燒結(jié)球團(tuán)， 2008,(33)3[17] 崔玉元,邊美柱 , 燒結(jié)球團(tuán)大型化發(fā)展及包鋼現(xiàn)狀分析與對(duì)策[J] 包鋼科技 2009,(35)4.[18] 傅菊英，陳耀銘，包鋼低氟燒結(jié)礦礦物組成和顯微結(jié)構(gòu)的改善[J]。 HAO Zhizhong。 YUAN Lishun Influence factors of calcium ferrite formation in iron ore sintering [J] Journal of Central South University(Science and Technology) 2008,39（6）：23[3] 劉蘭英，論燒結(jié)礦中鐵酸鈣的形成機(jī)理與合理的工藝條件 [J]包鋼科技，1999，01：34[4] 柏京波，羅果萍，等，氟對(duì)白云鄂博鐵精礦燒結(jié)基礎(chǔ)特性影響的研究[J] 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，01：26BAI Jingbo。 ZHUANG Jianming。 MENG Jun。（4） 包鋼燒結(jié)生產(chǎn)中，在氟含量較高的情況下，可采取提高燒結(jié)礦堿度，控制K2O含量，緩解氟的不利影響。（3）K2O在有氟存在的情況下能和礦粉生成低熔點(diǎn)液相，使液相的流動(dòng)性增大。（2）白云鄂博鐵精礦由于氟的存在，使液相的表面張力變小，明顯降低液相的粘度，液相流動(dòng)性隨氟含量的增加而升高，玻璃相團(tuán)聚現(xiàn)象減少，分布趨于均勻。（1）包鋼鐵礦粉具有液相流動(dòng)性強(qiáng)、鐵酸鈣生成能力差等燒結(jié)基礎(chǔ)特性。結(jié) 論本文通過改變F含量研究了包鋼鐵礦粉燒結(jié)基礎(chǔ)特性，得出了F對(duì)燒結(jié)礦組成與結(jié)構(gòu)及鐵酸鈣生成的影響機(jī)理。沒有生成鐵酸鈣，增加自由CaO含量，是促進(jìn)鐵酸鈣生成的必要條件。② 燒結(jié)礦堿度的調(diào)整堿度的調(diào)整也屬于原料成分的調(diào)整，堿度調(diào)整是對(duì)于本實(shí)驗(yàn)要生成SFCA最有效的方法，應(yīng)重點(diǎn)研究與討論。如果要獲得較多的復(fù)合鐵酸鈣粘結(jié)相，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行改進(jìn)：① 減少鉀長(zhǎng)石的配入量，采用其他方法調(diào)整硅鋁比K2O是玻璃穩(wěn)定劑，鉀長(zhǎng)石含量的減少可以使玻璃相的含量減少，玻璃相減少可以使氣孔也相對(duì)減少，使溶入玻璃相的CaO減少，自由CaO增加，促進(jìn)鐵酸鈣生成，因而可采用純?cè)噭㏒iOAl2O3配料。本次試驗(yàn)中采用的脈石為鉀長(zhǎng)石，配以不同含量的CaF2和CaO，由于鉀長(zhǎng)石的含量很多，其中K2O是玻璃質(zhì)穩(wěn)定劑，SiO2和Al2O3又是強(qiáng)酸性物質(zhì)，故絕大多數(shù)的CaO參與形成液相玻璃，試驗(yàn)中沒有生成槍晶石和鐵酸鈣，因?yàn)镃aO很少有形成槍晶石和鐵酸鈣的機(jī)會(huì)。C. SiO2含量的影響鐵礦粉中一定量的SiO2可以促進(jìn)復(fù)合鐵酸鈣的生成，但是SiO2含量較高時(shí)，抑制了鐵酸鈣的生成D. MgO含量的影響MgO含量增多時(shí)不利于鐵酸鈣的生成E. 含鐵礦物種類磁鐵礦在燒結(jié)過程中不能直接與CaO作用生成鐵酸鈣，白云鄂博鐵精礦的含鐵礦物是磁鐵礦，它的鐵酸鈣的生成是建立在磁鐵礦被氧化生成赤鐵礦的基礎(chǔ)之上的，故生成鐵酸鈣相對(duì)困難。由此可見，在保證燒結(jié)成礦的條件下，采取低溫?zé)Y(jié)技術(shù)有利于鐵酸鈣粘結(jié)相的生成。影響鐵酸鈣生成特性的因素如下：A. 溫度的影響一方面燒結(jié)過程中隨著溫度的提高，CaO和Fe2O3的擴(kuò)散速度加快，鐵酸鈣生成量增加。3） 隨著F含量的增加鐵酸鈣和槍晶石沒有生成的原因鐵酸鈣生成特性是指鐵礦粉在燒結(jié)過程中生成復(fù)合鐵酸鈣SFCA的能力，以“鐵酸鈣生成數(shù)量”表示。周圍磁鐵礦的出現(xiàn)也說明了赤鐵礦轉(zhuǎn)變?yōu)榇盆F礦的趨勢(shì)增加。由于F含量較低，液相粘度較高，流動(dòng)性較差，玻璃相很難進(jìn)入赤鐵礦晶粒間，就形成了圖中的團(tuán)聚狀。隨著F含量增加，液相透氣性增大，赤鐵礦易于分解，在赤鐵礦晶粒和玻璃相的旁邊逐漸可以觀察到很少量的磁鐵礦出現(xiàn)。從4張顯微照片中我們看到，隨著F含量增加，氣孔率增大、薄壁大氣孔結(jié)構(gòu)逐漸形成。2） 從F含量的變化看氣孔率、赤鐵礦晶粒和磁鐵礦生成的變化隨著CaF2含量的增加液相粘度降低，表面張力也降低，流動(dòng)性增加，液相的透氣性也增加，玻璃相團(tuán)聚逐漸減少，分布更加均勻。包鋼燒結(jié)礦的礦相組成以由過去的以槍晶石和鐵酸鈣為主的主要粘結(jié)相變?yōu)橐澡F酸鈣和玻璃質(zhì)為主的硅酸鹽粘結(jié)相。白云鄂博鐵精礦是一種磁精礦，F(xiàn)eO含量較高，容易生成低熔點(diǎn)液相其液相流動(dòng)性較好。此外2CaOSiO2能和FeO或2FeOSiO2形成共晶體2CaOSiO2FeO。由CaOFeOSiO2三元相圖可知，CaOSiO2和2CaOSiO2都有廣闊的液相面，液相面溫度隨FeO含量的增加而下降。F和O2 的半徑大小差不多,并且F 比O2 的靜電勢(shì)要低很多,它能取代低硅酸鹽渣相中硅氧離子團(tuán)中的O2 離子,降低陰陽離子間的作用力,促進(jìn)較大體積復(fù)雜硅氧離子團(tuán)的解體,從而降低硅酸鹽液相的粘度和表面張力。各燒結(jié)試樣均未觀察到有鐵酸鈣生成。%的燒結(jié)試樣，可見：大的孔隙已經(jīng)十分顯著，孔隙率也相對(duì)前面幾個(gè)樣品增多，赤鐵礦和玻璃相的分布比較均勻，但赤鐵礦含量減少，在赤鐵礦和玻璃相的旁邊可以觀察到磁鐵礦，依然不多。試樣出現(xiàn)了大的孔隙，且孔隙的分布不均勻，孔隙率進(jìn)一步增加，大小不一。%的燒結(jié)試樣中我們看到：赤鐵礦和填充在赤鐵礦晶粒間的玻璃相分布較均勻。 %的燒結(jié)試樣，我們能看出：相比于照片2，呈灰白色的赤鐵礦含量減少了，而呈深灰色的玻璃相相對(duì)均勻的填充在赤鐵礦晶粒間，但是玻璃相連成片的團(tuán)聚現(xiàn)象仍然存在，玻璃相含量相對(duì)減少了一些。圖中燒結(jié)試樣的孔隙小而分布較均勻，沒有連成片，孔隙所占的比率也相對(duì)較小。 各燒結(jié)試樣的礦物組成 %試樣編號(hào)磁鐵礦赤鐵礦孔隙玻璃相其它（很少）1很少274528殘余熔劑21254826殘余熔劑31245223殘余熔劑42235520殘余熔劑%的燒結(jié)試樣，我們可以看到：呈灰白色的赤鐵礦礦相含量較多，而且分布較集中，呈深灰色的玻璃相分布不均勻，而且玻璃相呈現(xiàn)團(tuán)塊狀，團(tuán)塊大小不一。K2O含量高，使得SiOCaO、Al2O3相當(dāng)大一部分融進(jìn)玻璃相中，而參與形成鐵酸鈣的SiOCaO、Al2O3含量減少，導(dǎo)致試樣中鐵酸鈣的形成并沒有明顯的發(fā)生。各試樣的照片圖中均沒有發(fā)現(xiàn)槍晶石、鐵酸鈣生成。照片4為樣品號(hào)3的顯微結(jié)構(gòu)照片，%。照片2為樣品號(hào)1的顯微結(jié)構(gòu)照片，%。特殊見照片中的標(biāo)注。燒結(jié)過程的溫度和氣氛控制如表 所示。將試驗(yàn)所需鐵礦粉在110 ℃的烘箱內(nèi)干燥3 h,冷卻后研磨成小于100目的粉狀,用精確到萬分之一的電子天平稱重后采用“干粉壓制法”壓制成小餅,放入高溫實(shí)驗(yàn)裝置中根據(jù)設(shè)定升溫曲線和實(shí)驗(yàn)氣氛進(jìn)行焙燒。測(cè)量抗壓強(qiáng)度時(shí)，將試樣放置于試樣臺(tái)上，按下開關(guān)，抗壓強(qiáng)度檢測(cè)裝置自動(dòng)測(cè)量抗壓強(qiáng)度。制樣時(shí)將混合料裝入自動(dòng)退模制樣器的壓樣模中，壓動(dòng)壓桿制樣，壓力由裝置上的油壓表讀出。反之，降溫越快，則可模擬低溫及強(qiáng)氧化氣氛的情況。其間主要發(fā)生Fe3O4的再氧化、鐵酸鈣的再結(jié)晶長(zhǎng)大等物理化學(xué)反應(yīng)。反之，停留時(shí)間短，則可模擬紅礦帶薄的情況。其間主要發(fā)生Fe3O4的氧化、Fe2O3和Fe3O4的再結(jié)晶長(zhǎng)大等物理化學(xué)反應(yīng)。反之，停留時(shí)間越短，則與燃燒帶越薄、配碳越低相對(duì)應(yīng)。在最高溫度時(shí)，氮?dú)庀碌耐Ａ魰r(shí)間可以模擬實(shí)際燒結(jié)過程燃燒帶的厚薄和配碳量的高低?！妗罡邷囟鹊纳郎囟渭暗?dú)夂銣囟卧摱蜗喈?dāng)于實(shí)際燒結(jié)料層的燃燒帶。反之，試樣升溫時(shí)間越短，相當(dāng)于燒結(jié)料層越薄，燒結(jié)小餅結(jié)構(gòu)近于上層燒結(jié)礦。試樣升溫時(shí)間與實(shí)際燒結(jié)過程的料層厚薄以及所處的位置相關(guān)。～1000℃的升溫段該段相當(dāng)于實(shí)際燒結(jié)料層的預(yù)熱干燥帶。與之對(duì)應(yīng)，微型燒結(jié)法升溫過程分為升溫段、恒溫段、降溫段：恒溫段氣氛又分為氮?dú)舛魏涂諝舛?。二．燒結(jié)溫度模擬微型燒結(jié)法模擬實(shí)際燒結(jié)生產(chǎn)的升溫和降溫過程，可以通過調(diào)節(jié)微型燒結(jié)裝置的溫度來完成。在微型燒結(jié)法中，由N2換為空氣后，則形成完全的空氣氣氛，系統(tǒng)的氧勢(shì)大于實(shí)際燒結(jié)后期的高溫氧化階段，其結(jié)果是燒結(jié)小餅的氧化效果要略強(qiáng)于實(shí)際燒結(jié)過程。即以Fe2O3的分解反應(yīng)代替其還原反應(yīng)，分解效果相當(dāng)于燒結(jié)條件下Fe2O3分解與還原的總和。在微型燒結(jié)法中的N2階段，使用高純氮?dú)鈺r(shí)，系統(tǒng)的氧分壓大約在10Pa左右。根據(jù)熱力學(xué)原理可作如下分析。由燒結(jié)過程的氣氛可知，F(xiàn)e2O3的變化最為常見。微型燒結(jié)法與燒結(jié)生產(chǎn)或燒結(jié)杯試驗(yàn)相比，因?yàn)楸荛_了混料、制粒、布料、燃料及工藝操作參數(shù)等因素的影響，所以能夠有針對(duì)性地進(jìn)行單因素解剖分析[38]，因此更適合于指導(dǎo)本次實(shí)驗(yàn)研究。 燒結(jié)試樣的化學(xué)成分 單位 gF含量（%）CaF2CaOFe2O3鉀長(zhǎng)石總量表 含有K2O百分含量表 （%）F含量（%）CaF2Al2O3SiO2CaOFe2O3K2O表 不含有K2O百分含量表 （%）F含量（%）