3．2液相流動(dòng)性

         液相流動(dòng)性是指鐵礦粉在燒結(jié)過程中生成的液相的流動(dòng)能力，可以采用測定其流動(dòng)性指數(shù)的方法予以評價(jià)^[4，6]。一般而言，液相流動(dòng)性大的鐵礦粉，其粘結(jié)周圍的物料的范圍也較大，但液相流動(dòng)性也不能過大，否則對周圍物料的粘結(jié)層厚度會(huì)變薄，燒結(jié)礦易形成薄壁大孔結(jié)構(gòu)，使燒結(jié)礦整體變脆，強(qiáng)度降低。由此可見，適宜的液相流動(dòng)性才是確保燒結(jié)礦有效固結(jié)的基礎(chǔ)。本文測定的1280°C下各種鐵礦粉的燒結(jié)液相流動(dòng)性指數(shù)的結(jié)果示于圖2。

          由圖2可見，S—H、S—G、S—A和S—F的液相流動(dòng)性指數(shù)較大，均在1.5以上，尤其是S—H，其液相流動(dòng)性指數(shù)達(dá)到了4.976；S—B、S—C、S—D、S—E的液相流動(dòng)性指數(shù)較小，均在1以下；而S—I的液相流動(dòng)性指數(shù)居中，在1—1.5之間。在燒結(jié)過程中，應(yīng)當(dāng)將液相流動(dòng)性大小不同的鐵礦粉搭配使用，以獲得液相流動(dòng)性適宜的燒結(jié)氛圍。

3．3粘結(jié)相自身強(qiáng)度

           粘結(jié)相自身強(qiáng)度是指鐵礦粉生成的固結(jié)未熔燒結(jié)料的液相冷凝后(形成粘結(jié)相)的自身強(qiáng)度。確保燒結(jié)固結(jié)強(qiáng)度需要足夠的粘結(jié)相，而粘結(jié)相自身強(qiáng)度亦是其非常重要的影響因素，可以通過測定試樣的抗壓強(qiáng)度予以評價(jià)^[4，7]。一般而言，使用粘結(jié)相自身強(qiáng)度高的鐵礦粉，有助于提高燒結(jié)礦的固結(jié)強(qiáng)度。本文測定的各種鐵礦粉的粘結(jié)相自身強(qiáng)度結(jié)果(R₂=2.0)示于圖3。

           由圖3所示，二元堿度為2.0時(shí)，各種鐵礦粉粘結(jié)相自身強(qiáng)度差別較大，其中S—E粘結(jié)相自身強(qiáng)度為最高，達(dá)993N；而S—F和S—B的粘結(jié)相自身強(qiáng)度均很低，為106N和148N；其它鐵礦粉的粘結(jié)相自身強(qiáng)度均在300N—600N之間。在燒結(jié)生產(chǎn)中，鐵礦粉的粘結(jié)相自身強(qiáng)度越高越好。因此，為了抑制粘結(jié)相強(qiáng)度的降低而影響燒結(jié)礦的固結(jié)強(qiáng)度，需要根據(jù)各鐵礦粉的粘結(jié)相自身強(qiáng)度特性調(diào)整燒結(jié)原料的配比。

3．4鐵酸鈣生成特性

            鐵酸鈣生成特性是指鐵礦粉在燒結(jié)過程中生成復(fù)合鐵酸鈣礦物的能力，可以采用巖礦相分析方法予以評價(jià)^[4，8]。一般而言，使用鐵酸鈣生成性能優(yōu)良的鐵礦粉，可以增加燒結(jié)礦中復(fù)合鐵酸鈣礦物的含量，從而有助于改善燒結(jié)礦的強(qiáng)度和還原性。圖4給出了各種鐵礦粉的鐵酸鈣生成量測定結(jié)果。

            由圖4可見，各種鐵礦粉的SFCA生成數(shù)量各不相同，且存在明顯的差別。五種產(chǎn)自國外的鐵礦粉S—A、S—B、S—C、S—D、S—E具有優(yōu)良的鐵酸鈣生成特性，而鐵礦粉S—F、S—G、S—H和S—I的鐵酸鈣生成能力明顯較低�？赏茢嘣谄渌鼰�結(jié)條件一定的情況下，含有前者的配礦方案更易獲得較多的SFCA粘結(jié)相，而含有后者的方案則不利于獲得較多的SFCA粘結(jié)相。

3．5連晶固結(jié)強(qiáng)度

            連晶固結(jié)強(qiáng)度是指鐵礦粉在造塊過程中靠鐵礦物晶體再結(jié)晶長大而形成固相固結(jié)的能力，可以通過測定純鐵礦粉試樣高溫焙燒后的抗壓強(qiáng)度予以評價(jià)^[4，9]。雖然連晶固結(jié)不是燒結(jié)成礦的主要機(jī)理，但鐵礦粉自身產(chǎn)生連晶的能力也是影響燒結(jié)礦強(qiáng)度的一個(gè)因素。因此，有必要對鐵礦粉的連晶固結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行研究。本文測定的各種鐵礦粉的連晶強(qiáng)度結(jié)果示于圖5。

           由圖5可知，各種鐵礦粉的連晶固結(jié)強(qiáng)度的差別仍很明顯，S—G、S—E、S—H及S—I等四種鐵礦粉的連晶固結(jié)強(qiáng)度較高，其中S—G的連晶固結(jié)強(qiáng)度相對最高，達(dá)1331N；其它鐵礦粉的連晶固結(jié)強(qiáng)度均較低，尤其是S—F的連晶固結(jié)強(qiáng)度僅為110N。燒結(jié)過程中，鐵礦粉的連晶固結(jié)是對燒結(jié)礦液相粘結(jié)的一個(gè)有益的補(bǔ)充，因而可以作為鐵礦粉燒結(jié)優(yōu)化配礦的參考，鐵礦粉的連晶固結(jié)強(qiáng)度越高越有利，但要優(yōu)先考慮其它幾種特性。

4  燒結(jié)優(yōu)化配礦研究

4．1配礦原則及設(shè)計(jì)

            從以上研究結(jié)果可以看出，各種鐵礦粉的燒結(jié)基礎(chǔ)特性有顯著的不同�；�于鐵礦粉高溫特性及其互補(bǔ)原理的燒結(jié)優(yōu)化配礦方法，就是在掌握鐵礦粉的燒結(jié)高溫特性的基礎(chǔ)上，運(yùn)用鐵礦粉之間互補(bǔ)性規(guī)律，進(jìn)行鐵礦粉種類的優(yōu)選和組合。該方法要求遵循的一般配礦原則是：同化性高的鐵礦粉與同化性低的鐵礦粉搭配使用；液相流動(dòng)性指數(shù)小的鐵礦粉與液相流動(dòng)性指數(shù)大的鐵礦粉搭配使用；盡量多用粘結(jié)相自身強(qiáng)度高、鐵酸鈣生成能力強(qiáng)以及連晶強(qiáng)度高的鐵礦粉。使燒結(jié)混合礦粉具有適宜的同化性、液相流動(dòng)性，較高的粘結(jié)相自身強(qiáng)度、連晶強(qiáng)度以及較強(qiáng)的鐵酸鈣生成能力。

           根據(jù)上述的配礦原則，對杭鋼常用的9種鐵礦粉設(shè)計(jì)了4組燒結(jié)優(yōu)化配礦方案，如表2所列。其中基準(zhǔn)方案為目前杭鋼燒結(jié)生產(chǎn)所使用的配礦方案。

4．2燒結(jié)杯試驗(yàn)結(jié)果

           根據(jù)表2的優(yōu)化配礦方案，進(jìn)行燒結(jié)杯試驗(yàn)測試。5組配礦方案的燒結(jié)杯試驗(yàn)結(jié)果列于表3。

           由表3可知，4組優(yōu)化配礦方案的燒結(jié)杯試驗(yàn)結(jié)果均好于基準(zhǔn)方案，且效果明顯。4組優(yōu)化配礦方案的燒結(jié)杯各項(xiàng)指標(biāo)均良好，燒結(jié)成品率均在65.8％以上，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度均在60.8％以上，燒結(jié)固體燃耗均小于63kg／t，燒結(jié)利用系數(shù)均大于l.22 t.m^-2.h^-1。這充分說明基于鐵礦粉高溫特性及其互補(bǔ)原理的燒結(jié)優(yōu)化配礦方法是可行和有效的。掌握這一燒結(jié)優(yōu)化配礦新技術(shù)，對杭鋼充分利用既有的鐵礦粉資源、改善燒結(jié)礦質(zhì)量等有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

5  結(jié)論

           (1)杭鋼燒結(jié)常用的9種鐵礦粉不僅在化學(xué)成分等方面存在差異，而且在其同化性、液相流動(dòng)性、粘結(jié)相自身強(qiáng)度、SFCA生成特性以及連晶固結(jié)強(qiáng)度等高溫特性方面也存在明顯差別。

           (2)基于鐵礦粉自身特性的優(yōu)化配礦，是在全面掌握鐵礦粉常溫特性和高溫特性的基礎(chǔ)上，通過鐵礦粉的合理搭配，實(shí)現(xiàn)鐵礦粉高溫特性間的互補(bǔ)搭配，使混合礦粉的具有適宜的同化性、液相流動(dòng)性，較高的粘結(jié)相自身強(qiáng)度、連晶固結(jié)強(qiáng)度以及較強(qiáng)的鐵酸鈣生成能力。

            (3)針對杭鋼實(shí)際生產(chǎn)情況，通過基于鐵礦粉高溫特性及其互補(bǔ)原理的燒結(jié)優(yōu)化配礦，獲得了燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)均較基準(zhǔn)期方案有顯著改善的四組配礦方案，驗(yàn)證了這一燒結(jié)優(yōu)化配礦新技術(shù)的可行性和有效性。

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