巴西MBR粉矿的烧结基础特性.pptVIP

1－石英管，2－热电偶，3－试样台及升降装置，4－温控仪电流表， 5－温控仪显示器，6－温控仪设置键，7－温度表，8－气体流量表及调节旋钮， 9－升降装置速率表及调节旋钮，10－气体转换开关，11－电源开关， 12－升降装置开关，13－红外线快速高温炉 图4.1　　微型烧结实验装置 1－模具顶盖，2－压样模，3－恢复弹簧和模具压杆， 4－油压千斤顶，5－千斤顶压杆，6－压力表 图4.2　　试样制作装置 1－数字显示面板，2－锁定/释放按钮，3－压力传感器， 4－试样台，5－加压按钮，6－卸压按钮 图4.3　　抗压强度检测装置 4.2　铁矿粉的同化性能的实验研究 4.2.1　概述 　 高碱度烧结矿因其优良的冶金性能得以广泛应用。高碱度烧结矿在烧结过程中的主要矿物组成――复合铁酸钙(SFCA)的形成，始于CaO和Fe2O3的物理化学反应。另外,烧结过程的液相生成也是始于CaO与铁矿粉的固相反应生成的低熔点化合物。因此，铁矿粉与CaO的反应能力――同化性能成为考察铁矿粉的烧结基础特性的一项非常重要的指标。 　 如果铁矿粉与CaO的反应能力过弱，则一方面意味着不易生成低熔点的液相，从而不利于铁矿粉的液相粘结，导致烧结矿强度的下降；另一方面也因为复合铁酸钙的形成能力过低，从而影响烧结矿还原性的改善。 　 但是，基于非均质烧结矿的特征的考虑，铁矿粉与CaO的反应能力也不宜过强，否则在烧结过程中会引起大量液相的快速形成，导致起固结骨架作用的核铁矿粉减少以及烧结 层透气性恶化，从而影响烧结矿的产量和质量。 由此可见，铁矿粉的同化性能，对烧结矿的质量乃至整个烧结工艺过程均具有非常重要的影响。 4.2.2　实验研究方法 　本研究认为，表征铁矿粉同化性能的指标是铁矿粉与CaO反应的能力。根据物理化学的理论可知，一个反应进行的难易程度，可以通过反应所需的温度以及反应物（或生成物）的变化来衡量。 　　因此，首先可通过测定铁矿粉与CaO接触面上发生反应而开始熔化的“最低同化温度”来评价铁矿粉与CaO的反应能力。由于实际烧结过程的温度是一定的，铁矿粉的“最低同化温度”越低，则表明这种铁矿粉的液相生成越容易。 4.2.3　实验结果及分析 采用本方法测出MBR粉矿的最低同化温度为1323℃,说明MBR粉矿的同化温度比较高，因此在烧结配矿时应考虑其与 同化温度较低的粉矿搭配使用。 4.3　铁矿粉的液相流动特性的测定 4.3.1　概述 　　高碱度烧结矿的粘结相的生成，主要是通过铁矿粉与熔剂的反应。因此，铁矿粉与CaO的同化能力是考察烧结粘结相量的重要指标。但是，铁矿粉的同化特性只是反映了其低熔点液相的生成能力，并不能完全反映出有效粘结相的数量。因为一种物质的“熔化”并不代表其一定就会“流动”。例如:玻璃的熔化温度为1720℃,但此时的粘度却高达2.9×106泊。对于烧结矿的固结而言，除了需要有低熔点液相的产生(与铁矿粉的同化能力有关)，而且更需要有能粘结周围未熔铁矿粉的“有效液相”（与铁矿粉的液相流动能力有关）。因而，对烧结矿固结有实际意义的还应该包括铁矿粉的液相流动特性，即铁矿粉与CaO生成的粘结相的流动特性。 　 我们已有的研究结果表明：烧结液相的流动性较高时，因其粘结周围未熔物料的范围较大，因而可提高烧结矿的固结强度。但是，粘结相的流动性也不可过大，否则会因为粘结层厚度的减薄以及形成薄壁大孔结构，反而使烧结矿整体变脆，强度降低。当烧结液相生成量和粘度适宜时，这种粘结相可使烧结矿形成微孔海绵状结构的有效固结，从而获得高质量的烧结矿。因此，适宜的液相流动性才是确保烧结矿有效固结的基础。 4.3.2　实验研究方法 　 本实验采用已开发的“基于流动面积的粘度测定法”。即：将要考察的试样压制成小饼，然后根据实验条件在高温下焙烧；随着温度的逐渐升高，试样开始形成低熔点化合物；当烧结温度达到该化合物的熔化温度时试样逐渐瘫软，液相开始生成；随着温度的继续升高，过热度增大，液相逐渐呈流 动状态，试样的垂直投影面积变大；试验结束后取出冷却了的小饼试样，根据试样流动后的面积来确定其流动性。 为了便于比较各种铁矿粉液相流动特性的大小,定义流动性指数为： 　 在本实验中，考虑低温烧结原则，实验温度选取在1250℃左右。另外，根据高碱度烧结矿对粘附粉的碱度要求及考虑物料偏析的影响，二元碱度选取范围为3.0～6.0。 　 首先在相同二元碱度(4.0）和相同烧结温度（1250℃）下，测定MBR粉矿的液相流动特征。 　 其次，实验研究含铁原料液相流动特性随二元碱度变化的规律。在实验温度1250℃条件下，根据二元碱度4.0时的含铁原料液相流动特性的特征，选择二元碱度变化区间。 若流动性适中，则在此碱度上、下变化两个碱度水平。