粘結(jié)相對燒結(jié)礦強度的影響機理及其合理組分的探討.pdf

1、燒結(jié)礦是由粘結(jié)相和鐵礦物相組成的人造塊礦。在燒結(jié)過程中，燒結(jié)原料中的不同礦物通過固相反應(yīng)生成低熔點化合物，在高溫條件下形成液相，液相冷卻凝結(jié)后就形成燒結(jié)礦中的粘結(jié)相。粘結(jié)相組分約占燒結(jié)礦的30％～35％。
　　 粘結(jié)相的成分和礦物組成取決于燒結(jié)原料的成分、燒結(jié)溫度的高低（與配碳量有關(guān)）和燒結(jié)礦的冷卻過程。隨燒結(jié)原料不同和燒結(jié)工藝的改變，其組分和礦物組成都要發(fā)生變化。高堿度燒結(jié)礦中的粘結(jié)相以鐵酸鈣為主，自熔性燒結(jié)礦以硅酸鹽為主。<

2、br>　　 粘結(jié)相的物性包括其流動性（液態(tài)時）、液相生成能力、潤濕性和自身的強度性能。流動性影響粘結(jié)相在燒結(jié)礦中均勻分布，液相生成能力影響燒結(jié)過程中液相的生成量，潤濕性影響粘結(jié)相與鐵礦物間的粘結(jié)強度，粘結(jié)相自身強度直接決定著燒結(jié)礦的強度。
　　 本文主要考察粘結(jié)相的物性對燒結(jié)礦冷態(tài)強度的影響機理，以期得到保證燒結(jié)礦具有較好強度的合理粘結(jié)相組分。
　　 對燒結(jié)礦粘結(jié)相的組成進行EPMA分析，根據(jù)分析結(jié)果用化學(xué)試劑配制粘結(jié)

3、相，研究粘結(jié)相組分對粘結(jié)相物性影響的規(guī)律。結(jié)果表明：
　　 (1)高堿度燒結(jié)礦中的鐵酸鈣粘結(jié)相
　　 流動性試驗結(jié)果表明：無雜質(zhì)時，nCaO: nFe2O3=1:1時，鐵酸鈣粘結(jié)相的流動性最好；nCaO: nFe2O3=1:1下，粘結(jié)相中添加MgO,SiO2或Al2O3都使流動性變差。
　　 液相生成能力試驗結(jié)果表明：nCaO: nFe2O3=1:1（無雜質(zhì)）時，鐵酸鹽粘結(jié)相的液相生成能力最好；nCaO: nFe

4、2O3=1:1下，添加MgO使鐵酸鹽粘結(jié)相的液相生成能力變差，適量的SiO2和Al2O3能改善粘結(jié)相的液相生成能力。
　　 潤濕性試驗結(jié)果表明：nCaO: nFe2O3=1：1（無雜質(zhì)）時，鐵酸鹽粘結(jié)相的潤濕性最好；nCaO: nFe2O3=1:1下，添加MgO,SiO2或Al2O3都使粘結(jié)相的潤濕性變差。
　　 粘結(jié)相自身的強度試驗結(jié)果表明：無雜質(zhì)條件下，nCO:nFe2O3=1:2時，粘結(jié)相的抗壓和抗折強度最高；nC

5、aO: nFe2O3=1:1下，添加MgO使粘結(jié)相的抗折、抗壓強度降低，適量的SiO2能提高粘結(jié)相的抗折、抗壓強度，Al2O3含量增加不利于提高粘結(jié)相的抗折抗壓強度。
　　 (2)自熔性燒結(jié)礦中的硅酸鹽粘結(jié)相
　　 流動性試驗結(jié)果表明：當堿度(w(CaO)/w(SiO2)為1.40時，粘結(jié)相的流動性最好；堿度為1.18時，適量的MgO能改善粘結(jié)相的流動性，CaF2和FeO含量的增加，粘結(jié)相的流動性變好。
　　 液

6、相生成能力試驗結(jié)果表明：當堿度(w(CaO)/w(SiO2)為1.18時，粘結(jié)相的液相生成能力最好；相同堿度(1.18),MgO含量為1.97％時，粘結(jié)相的液相生成能力最好；相同堿度(1.18),CaF2和FeO含量增加能改善粘結(jié)相的液相生成能力。
　　 潤濕性試驗結(jié)果表明：當堿度(w(CaO)/w(SiO2)為1.18時，粘結(jié)相對Fe3O4的潤濕性最好，添加MgO使粘結(jié)相的潤濕性變差，CaF2和FeO含量增加能改善粘結(jié)相的潤濕

7、性。
　　 粘結(jié)相自身的強度試驗結(jié)果表明：當堿度為1.18時，粘結(jié)相的抗折、抗壓強度最高，當堿度大于（或等于）1.40時，粘結(jié)相熔融冷卻后，產(chǎn)生明顯的粉化現(xiàn)象；相同堿度(1.18)，添加MgO使粘結(jié)相的抗折、抗壓強度降低，少量的CaF2能提高粘結(jié)相的抗折、抗壓強度，F(xiàn)eO含量為3.86％時，粘結(jié)相的抗折、抗壓強度最高。
　　 (3)燒結(jié)試驗驗證
　　 通過粘結(jié)相物性試驗得到，合理的鐵酸鈣粘結(jié)相組分為nCaO:nF

8、e2O3=1:1,MgO和Al2O3含量越低越好，SiO2的含量為3％;合理的硅酸鹽粘結(jié)相組分為，堿度(w(CaO)/w(SiO2)1.18,w(MgO)1.97％,w(CaF2)4.42％,w(FeO)7.53％。
　　 高堿度燒結(jié)礦的燒結(jié)試驗結(jié)果表明：不同堿度(w(CaO)w(SiO2)條件下，堿度為2.0時，燒結(jié)的成品率最高，燒結(jié)時間最短，燒結(jié)杯利用系數(shù)最高，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)隨堿度的增加而升高。在堿度(w(CaO)/w(Si

9、o2)2.0條件下：隨著MgO含量的增加，燒結(jié)礦的成品率降低，燒結(jié)時間變長，燒結(jié)杯利用系數(shù)降低，燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)逐漸降低；隨著鐵精礦中SiO2含量的降低，燒結(jié)時間有所延長，成品率和燒結(jié)杯利用系數(shù)略有降低，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)顯著降低；隨著鐵精礦中Al2O3含量的增加，燒結(jié)成品率、燒結(jié)利用系數(shù)和燒結(jié)垂速都有所降低，燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)隨Al2O3含量的增加而降低。
　　 綜上所述，鐵酸鈣粘結(jié)相物性的研究和燒結(jié)試驗結(jié)果表明，堿度大于1.8時，燒結(jié)礦