提高包头精矿烧结矿质量的研究

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1980.02.012 北京钢铁学院学报 1980年第2期 提高包头精矿烧结矿质量的研究 北京钢铁学院 烧结试验组 包头钢铁公司 执笔周取定任允芙李凤仪 摘 要 本文对包头精矿烧结矿的宏观结构、微观结构及矿物组成进行了岩相及矿相研 究。对其中的稀土矿物等进行电子探针分析、对烧结矿中主要胶结相矿物一一枪晶 石进行人工合成，测定了它的抗压强度及耐磨性。 试验研究了硅(SiO2),氟(CaF2)对包头精矿烧结矿强度的作用机理，测定了 随普烧结矿中硅、氟含量变化与其液相性质一一粘度及表面张力的关系以及它们对 烧结可矿结构及强度的彩响。 研究表明：氟是影响烧结矿强度的主要因素，氟对烧结矿强度的破坏作用主要 由于氟在烧结矿中显著降低其液相的粘度及表面张力，导致了烧结矿宏观结构疏松 多孔薄壁、微观结构微孔多，其次由于氟在烧结矿形成抗压强度低、耐磨性差的枪 晶石。精矿中含硅低使烧结矿胶结相量少也是降低强度的一种原因。 提高包头精矿烧结矿强度的极本途径在于选矿过程中降低精矿中合氟量到 .·1.5%以下。把烧结矿碱度提高到2.0或配加15%高硅矿粉及3~5%滑石灰、或用白 云石部分代替烧结料中石灰石都有效的提高烧结矿的强度。生产碱度为2.0的烧结 矿的措施已成功的应用于生产中。 前 言 包头白云哪博精矿烧结矿质量差主要表现在机械强度差，粒度筛分组成不好，小颗粒多。 烧结矿的转鼓指数年平均达25~30%，高炉沟下筛分小于10毫米粒级达50%以上，造成高炉 炉尘吹出量增加，焦比升高，炉况不顺，给高炉生产带来很大的困难。1973年包钢科技处组 织包钢烧结厂、钢研所、钢校与北京钢铁学院协作，组成烧结试验组，对烧结矿强度差的原 因进行试验研究，提出了提高强度的措施，这些措施在目前生产中已陆续使用，获得了良好 的效果。 一、包头白云鄂博精矿及其烧结矿的结构与矿物组成的特点 包头白云鄂博精矿烧结矿（以下简称包头烧结矿），其宏观结构是疏松多孔薄壁、残余 石灰白点很少。从显微结构来看，磁铁矿晶粒密集。多为半自形或它形晶，晶粒较小，晶粒 间胶结较少，常呈不均匀的粒状结构，在磁铁矿晶粒与晶粒间微孔较多

北 京 钢 铁 学 院 学 报 年第 期 提 高 包 头 精 矿 烧 结 矿 质 量 的 研 究 北 京钢铁 学院 包 头钢铁 公 司 烧结试 验 组 执笔 周 取 定 任 允芙 李凤仪 摘 要 办玲交云 ’ · 群 本文对包 头精矿烧 结矿 的宏观 结构 、 微 观 结构 及 矿物 组 成 进 行 了岩 相 及 矿相研 究 。 对 其 中的稀 土 矿物等进 行 电子探 针分 析 、 对烧 结矿 中主 要 胶 结相矿物一一 枪 晶 石 进行人 工 合 成 ， 测 定 了 它 的抗压 强 度及 耐磨 性 。 试 验研 究 了硅 ， 戴 对 包 头精矿烧结矿强 度 的作用机 理 ， 测 定 了 随若烧结矿 中硅 、 氛含量 变化 与其 液相 性质— 枯度及 表面 张 力的 关 系 以及 它 们对 烧 结矿 结构及 强 度 的影 响 。 研 究表明 燕是 影 响烧 结矿 强 度 的主 要 因素 ， 级对烧结矿强 度 的破坏 作 用 主 要 由于 氛在烧 结矿 中显著 降低 其液相 的枯度及表面张 力 ， 导 致 了烧 结矿宏 观 结构疏 松 多孔 薄壁 、 微观 结构微 孔 多 ， 其次 由于 氛在烧 结矿形成抗压 强度低 、 耐磨 性 差 的枪 晶石 。 精矿 中含硅 低使烧结矿胶 结相 量少 也是 降低 强度的一 种原 因 。 提 高包 头精矿 烧 结矿 强度 的权本途 径 在于选 矿过 程 中 降低 精 矿 中含 氛量 到 以下 。 把 烧 结矿碱度 提 高到 或配 加 高硅 矿粉 及 清石 灰 、 或 用 白 云 石 部分代替 烧结料 中石 灰石 都有 效 的提 高烧结矿 的强度 。 生产 碱 度为 的 烧 结 矿 的措施 已成 功 的应 用 于 生产 中 。 前 喇 一二二 口 包头 白云 哪博精矿烧结矿质 量 差 主要表现在机械强度差 ， 粒度筛分 组成不好 ， 小颗粒 多 。 烧 结矿 的转鼓 指数年平均达 ， 高炉 沟下 筛分 小于 毫米粒 级 达 以 上 ， 造成 高炉 炉尘吹 出最 增加 ， 焦 比升 高 ， 炉 况不 顺 ， 给 高炉生产带 来很 大的困难 。 年包 钢科 技 处组 织包 钢烧结厂 、 钢研所 、 钢校 与北京钢 铁 学院协作 ， 组 成烧 结试 验 组 ， 对 烧 结矿 强 度 差 的原 因进行试验研 究 ， 提 出了提 高强度 的措施 ， 这些措施 在 目前生产 中 巳陆 续 使 用 ， 获得 了 良好 的效果 。 一 、 包 头白 云 鄂 博 精矿及 其烧 结矿 的结构 与矿物组成 的特点 包头 白云 鄂博精矿烧 结矿 以 下简称 包头烧 结矿 ， 其宏 观 结 构是 疏松 多孔 薄壁 、 残 余 石灰 白点很少 。 从显微 结 构来 看 ， 磁 铁矿 晶粒 密集 。 多为半 自形或它 形 晶 ， 晶粒 较 小 ， 晶粒 间胶结 较少 ， 常 呈不均匀的粒状 结构 ， 在磁 铁矿 晶粒与晶粒间微孔较多 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001—053x．1980．02．012

包头自熔性烧结矿的矿物组成主要含铁矿物为磁铁矿、赤铁矿、富氏体等，胶结相矿物 主要为枪晶石(3CaO·2SiO2CaF2)(见照片1，本文照片均见图版)玻璃质及少量萤石、铁 酸-钙，铁酸半钙(CaO·2Fez0,)（见照片5)其次还有极少的钙铁橄榄石(CaO·FeO.SiO2) 铈钙硅石(R0.356Ca0.299Si2.36101.565)（见照片2)残余石灰及B-硅酸二钙，胶结相总 量约20~25%。 包头烧结矿结构与矿物组成的特点与包头精矿的特性有着密切的联系，表1列出包头精 矿的一般化学成分，精矿中含Si02一般在4~5%，有时6~8%，Ca03.5~4.5%,接近于 自熔，含磷较高，一般在0.15~0.20%左右，并含有1.5~2.3%F,此外还有2%左右的稀 土氧化物，精矿粒度较细，8% 时，继续增加含SiO2,转鼓指数变化不大。 2

包头 自熔 性烧结矿 的矿物组成主要 含铁矿物为磁 铁矿 、 赤铁矿 、 富氏体等 ， 胶 结相矿 物 主 要为枪晶石 · · 见 照片 ， 本文 照 片均见 图版 玻璃质 及少量 萤石 、 铁 酸一钙 ， 铁酸半钙 · 见 照 片 其次还 有极少 的钙 铁橄榄石 · · 饰钙 硅石 见 照片 残余石灰 及 一硅 酸二 钙 ， 胶结相总 量 约 。 包头烧 结矿结 构 与矿 物组成 的特点与包头精矿 的特性 有着密切 的联 系 ， 表 列 出包头精 矿 的一般化学成分 ， 精矿 中含 一般 在 ， 有时 ， ， 接近 于 自熔 ， 含磷较 高 ， 一般在。 左右 ， 并 含有 ， 此外还 有 左右 的稀 土氧化物 ， 精矿 粒度较细 ， 目占 左右 。 表 包头 精矿 的化学成分 当竺巨…日竺…刃叫二」口赞…二…州万兰竺 竺一 …一… 一 一 一 … 。一 … 。一 … 。 一 一 … 一 一 一 镜下鉴定 查 明 包头 精矿主 要矿 物为磁 铁矿 、 赤铁矿 、 半假 象赤 铁矿 、 褐 铁矿 等 ， 脉石 有霓石 。 、 钠 闪石 〔 ‘ 〕 萤石 、 云 母 、 独 居石 、 、 ‘ ， 氟碳饰矿 、 、 ， 白云石 ， 方解石 ， 重 晶石 ， 磷灰 石 等 ， 因 而包头精矿 与其他 地 区一般精矿 相 比 精矿 中含 较低 ， 其他 地 区 一 般精矿 含 量 ， 而包头 精矿只 有 ， 高 的也只 有 ， 而且都 以 硅 酸盐矿物一霓石 、 钠 闪石形态存在 。 晶体饱 和程度 高 ， 对外反 应能 力弱 ， 这就使得包头烧结矿在 同样生产碱度 的条件下 ， 胶结 相生成 量 小 。 一 般烧结矿 是 依 靠 其胶结 相 固结 而获得 强度 ， 因而胶结 相量 小是 包头 烧结矿 强度 较差 的一个原 因 。 精矿 中 含有一定 量 的萤石 ， 这使得烧结矿胶结 相 中大量 出现一种 特有的矿 物一 枪晶石 · ， 而其他 地 区烧结矿胶结 相 的主要矿 物为钙 铁橄榄石 。 包头精矿 粒度较细 ， 加 以精矿 中高熔 点 的矿 物多 ， 因而料层 阻 力大 ， 在没有强化措 施 的条件下 ， 不 易烧透 ， 也是造成烧结矿 强度差 含粉 高 的一种原 因 。 二 、 包 头烧结矿 弦度 差的原 因分 析 烧 结矿 及 含，对它 的结构及 强度的形 晌 为 了 分析 及 对烧结 矿 强度 的影响 ， 对于不 同 含氟 的包头 精矿进行配 加硅石 的烧结 杯试 验 ， 采 用 两种 配炭量 及 试验结 果 见 图 及 图 。 从图 可 以看 到 ， 烧 结矿 中 含量增 加 ， 转鼓 指数不 同程度地变好 ， 在配炭 量较高 的条件下 烧结矿 中 一 ， 时 ， 增 加 转鼓指数 有改善 。 时 ， 继 续增 加 含 ， 转鼓 指数变 化不 大

(2)烧结矿中F=1.98~2.1%, SiOz≤9%时，增加SiO2转鼓指数有 转 改善，但SiO2>9%时，继续增加SiO2, 鼓 数 F2-5 转鼓指数变化不大。 (3)烧结矿中F=2.73~2.9%, 号 Fae-148 Cg Ea6题：nS 增加SiO2,转鼓指数有明显的改善， am-k丝.5 要维持转鼓指数在20%左右，必须使烧 结矿中含Si02达到12%左右。 点结矿含Si02% 配炭较低(C4.8%)的条件下，增 加SiO2转鼓指数改善更加明显。 图】烧结矿中SiO2含量与转鼓指数的关系 从图2可以看到，当烧结矿中含F: 增加，转鼓指数不同程度地变坏。在同 低变 样含SiO2条件下，当含F2量增加，烧 转 1一%45-积x 2-5下g-0x 结矿的转鼓指数显著变坏。在配炭较高 指 4-5iog (C5.5%)的条件下，当烧结矿中Si0, 数 增加到11~12%，F2的影响减轻，在低 % 配炭(C4.8%)条件下，即使Si0:达 到12%左右，F,含量的增加对于转鼓指 数的影响，仍然是严重的。 从以上试验可以看到，SiO,对于 包头精矿烧结矿的强度有好作用，而F: 对烧结矿强度起破坏作用，因而包头烧 图2 烧结矿中F2含量与转鼓指数的关系 结矿的强度差主要原因是由于它的精矿 低硅高氟的特性造成的。 为了进一步确定何者对包头烧结矿强度起主导作用？为此采用了不含氟的大冶低硅 (Si02=5.4%)原生精矿及鞍、本高硅(Si02=11.48%)精矿进行配加茧石(F,=40.98%) 的烧结杯试验。 试验结果表明：随着烧结矿中含Fz%增加，大冶低硅精矿烧结矿及鞍、本高硅梢矿烧 结矿两者的转鼓指数都变坏，而前者比后者严重，这与图2是一致的。 以上试验表明：对于包头低硅高氟烧结矿而言。氟对于它的强度的破坏作用居主导地位， 而低硅对于烧结矿强度的影响则是第二位的。 氟是通过何种途径破坏烧结矿旷的强度？从大冶低硅精矿烧结矿及鞍、本高硅精矿烧结矿 增加含F:%后烧结矿中的宏观结构、显微结构及矿物组成可以清楚地看到：随著F,%含 量的增加，两者烧结矿的宏观结构都从原来的大孔或多孔的厚壁结构变为疏松多孔的薄壁结 构。其中对于高硅的鞍、本精矿烧结矿开始影响较轻，当含F2>2.0%时，也由大孔厚壁变 为疏松多孔薄壁结构。在矿物组成中也发生很大的变化，其中枪晶石、萤石及铁酸半钙均有 明显的增加，钙铁橄榄石有明显的减少，在微观结构上磁铁矿晶粒由自形半自形变为它形晶， 晶粒间及晶粒中微孔增多，随着烧结矿的宏观与微观结构以及矿物组成的变化，烧结矿的强 度变坏。图2及图3绘出大冶低硅精矿烧结矿及鞍、本高硅精矿烧结矿随着含F2的增加， 其矿物组成的变化。 3

烧结 矿 中 二 ， 三 时 ， 增加 转鼓 指 数有 改 善 ， 但 时 ， 继续 增 加 ， 转鼓 指 数变 化不大 。 烧结 矿 中 二 ， 增加 ， 转鼓指 数有明显 的改善 ， 要 维持转鼓指 数在 左右 ， 必须 使烧 结 矿 中 含 达 到 左右 。 配炭较低 的条件下 ， 增 加 转鼓 指数改善更加 明显 。 从 图 可 以 看到 ， 当烧结矿 中含 增加 ， 转鼓指数不 同程度 地变坏 。 在同 样 含 条件下 ， 当 含 量 增加 ， 烧 结 矿 的转 鼓指数显著 变坏 。 在配炭较高 的条件下 ， 当烧结 矿 中 增加 到 ， 的影响减轻 ， 在低 配炭 条 件下 ， 即使 达 到 左右 ， 含量 的增加对于 转鼓指 数 的影 响 ， 仍 然是严 重 的 。 从 以 上试验可 以看 到 对于 包头精矿烧结 矿 的强度 有好 作用 ， 而 对烧结 矿强度 起破坏作 用 ， 因而 包头烧 结 矿 的强 度差主 要原因是 由于它 的精矿 肠指数转鼓 尧结 矿 含 图 烧 结 矿 中 含量 与转鼓 指数 的关系 ， 低碳 变 硅 了心 ‘ 心幻 户一 二毛 ‘ “ 一 夕‘ ，，’ ，必 一 ‘ 峭才 一 ，拓 尹 日军 ‘ 一，，’ 岭“ 二翻吮 月韶 效指鼓转 洲之翻， 劣 忿 考 图 烧 结矿 中 含量 与转鼓指数 的关系 低 硅 高氟 的特 性造成 的 。 为了 进 一 步确定何者 对 包头 烧结 矿 强 度 起主导作 用 为 此采 用 了 不 含氟 的大 冶低硅 《 原生精矿 及 鞍 、 本 高硅 二 精矿 进 行配加 萤石 的烧结杯试 验 。 试验结果 表 明 随着烧结 矿 中含 增加 ， 大冶低 硅精矿 烧结矿 及 鞍 、 本 高硅精矿 烧 结 矿 两者 的转 鼓指 数都 变坏 ， 而前者 比后 者严 重 ， 这与图 是 一致 的 。 以 上试 验 表 明 对于 包头 低 硅 高氟烧结 矿 而 言 。 氟对 于 它 的强度 的破坏 作 用 居 主 导 地位 ， 而低 硅对 于 烧 结矿强度 的影 响 则是 第二 位 的 。 氟是通 过何 种途径 破坏 烧 结矿 的强 度 从大冶低 硅精矿 烧 结矿 及鞍 、 本高硅精矿 烧 结矿 增 加 含 后 烧 结矿 中的宏 观 结构 、 显 微 结 构及矿 物组成可 以 清楚 地看 到 随 着 含 量 的增加 ， 两者 烧 结矿 的宏 观 结 构都 从原 来 的大孔或 多孔 的厚壁 结构变为疏松 多孔 的薄壁结 构 。 其 中对 于 高硅 的鞍 、 本 精矿烧 结矿开 始影响较轻 ， 当 含 。 时 ， 也 由大孔厚 壁 变 为疏 松多孔 薄壁 结 构 。 在 矿 物组 成 中也 发生 很 大的变化 ， 其中枪 晶石 、 萤石 及 铁 酸半钙 均有 明 显的增 加 ， 钙 铁橄榄石 有 明显 的减 少 ， 在 微 观结 构 上磁铁矿 晶 粒由 自形 半 自形变 为它 形 晶 ， 晶 粒 间及 晶 粒 中微孔 增 多， 随着烧 结矿 的宏 观 与微 观 结 构以 及矿 物组成 的变化 ， 烧 结矿 的强 度变坏 。 图 及 图 绘出大 冶低 硅 精矿 烧结矿 及鞍 、 本高硅精矿烧 结矿随着 含 的增加 ， 其矿 物组成 的变化

从以上分析可以着到F:对于包头烧结矿强度的破坏作用主要是破坏了烧结矿的宏观结 构以其改变烧结矿中的矿物组成而引起的。 2.烧结矿液相性质对機结矿结构与强度的影响。 从含氟炉渣的研究表明：含氟熔渣在炉外凝结后形成疏松多孔状，是由于这种渣的粘度 小表面张力低引起来的。因此研究烧结矿的液相的物理性质一粘度及表面张力，对于确定烧 结矿的宏观结构的形成十分是重要的。 将上述不同含氟(Fz1,2,3%)的包头精矿配加不同硅石（使烧结矿中含SiO:为6， 8,10,12%)的烧结矿产品，分别在球磨机中进行粉碎，便其<200目大于75%，然后进行 磁力处理，除去其中Fe,O。再在坩埚中加热到1300℃进行去残炭处理。由于包头精矿烧结 矿液相中以枪晶石为主，因之以上处理基本上保持包头烧结矿液相的特征。然后在回转式粘 度计上进行粘度测定。测定居的样品重熔用最大气泡法测定表面张力，图5及图6是测定的 结果。 从图5及图6可知：烧结矿中F,及SiO2含量对于液相的粘度及表面张力有很明显的 影响。 (1)当烧结矿含F,上升，液相的粘度及表面张力有大幅度的变化。当含SiO,6.46~ 6.58%F:1.08%时，烧结矿的液相粘度(1400℃)为1.54泊。而相同含Si0,量含F,2.9% 的液相粘度仅为0.1~0.2泊。图6中烧结矿含Si027.58~8.11%Fz1.1%时，液相的表面 张力(1390℃)为461达因/厘米，而相同含Si0,F,2.75%表面张力下降到280达因/厘米。 （2)烧结矿中SiO2含量增加，对于液相的粘度及表面张力有增大的影响，图5表明：含 F21.98~2.10%SiO26.12%时，液相的粘度(1400℃)为0.49泊，而Si02增加到11.18% 时，粘度上升到1.06泊。表面张力由290达因/厘米，增加到315达因/厘米。从增加幅能来 看，烧结矿每增加1%SiO2的影响要比降低1%Fz的影响小得多。 (3)将以上烧结矿液相中的F,与SiO2的变化与相应条件下的烧结矿转鼓指数的变化 进行数理统计处理得出：F2、SiO2与烧结矿转鼓指数的二元回归方程式如下： Y=21.95+3.18X1-0.886X2 其中Y一一烧结矿的转鼓指数% X:一烧结矿中的含F2% X2一烧结矿中含SiO2% 则 =3.18x=-0.886 6X 即烧结矿中每提高1%F2,对转鼓指数上升为3.18%，每上升1%SiO2对转鼓指数 下降0.886%相差3.6倍，以上数据仅适用于烧结矿含SiO2612%F21~3%的条件。 在抽风烧结过程中，当空气通过未熔的矿旷石颗粒之间粘度低而表面张力小的液相时，阻 力极小，形成许多通路。在冷却时给烧结矿遗留下疏松多孔的薄壁结构，这种结构的机械强 度必然很差。当烧结矿增加含硅量或降低含F:量，则液相的粘度与表面张力变大，液相变的 粘稠。气体通过粘稠的液相必然积聚一定的力量，从一些薄弱的地方冲出，在冷却后给烧结 矿遗留下一个大孔的厚壁结构。包头精矿烧结矿由于它含SiO,低，含氟较高，导致液相粘 度低表面张力小，使得烧结矿的宏观结构变为疏松多孔薄壁，这是包头精矿烧结矿强度低的· 结构上的原因。 4

从以上分析可 以着到 对于 包头烧结矿 强度 的破坏作用主要是破坏 了烧结矿 的宏观 结 构以 其改变烧 结矿 中的矿 物组 成 而引起 的 。 烧 给矿液相性质对烧 结矿 结构 与强度的形 晌 。 从 含氟炉渣的研 究表明 含氟熔渣在炉外凝 结后 形成 疏松多孔状 ， 是 由于这种渣 的粘度 小表面 张力低 引起 来 的 。 因此研究烧 结矿 的液相 的物理 性质一 粘度及表面 张力 ， 对于 确定烧 结矿的宏观 结 构 的形成 十 分是 重要 的 。 将 上 述不 同 含氟 ， ， 的包头 精矿配加不 同硅石 使 烧 结矿 中含 为 ， ， ， 的烧 结矿产 品 ， 分别 在球磨机 中进行粉碎 ， 便 其 目大 于 ， 然后进行 磁 力处理 ， 除去 其中 ‘ 再 在增 祸 中加热 到 ℃ 进行去残炭处理 。 由于 包头精矿烧 结 矿液相 中以 枪 晶石 为主 ， 因之 以上处理 基 本 上保持包头 烧 结矿 液相 的特征 。 然后在 回 转式粘 度计 上进 行粘度测定 。 测定居 的样品 重熔 用最 大气泡法 测定表面 张力 ， 图 及图 是测定 的 结果 口 从图 及图 可 知 烧结矿 中 及 含量对于液相 的粘度及表面 张力 有很 明显的 影 响 。 当烧 结矿 含 上 升 ， 液相 的粘 度及表面 张力有大幅 度 的变化 。 当 含 、 时 ， 烧 结矿 的液相粘度 ℃ 为 泊 。 而相同 含 最 含 的液相粘度仅 为 泊 。 图 中烧 结矿 含 时 ， 液相 的表 面 张力 ℃ 为 达 因 厘 米 ， 而相同 含 表 面 张力下 降到 达 因 厘 米 。 烧 结矿 中 含量 增加 ， 对于液相 的粘度 及表面 张力有增大的影响 ， 图 表 明 含 时 ， 液相 的粘度 ℃ 为 泊 ， 而 增加到 时 ， 粘 度 上升到 泊 。 表 面 张力 由 达 因 厘 米 ， 增加到 达 因 厘米 ‘ 从增 加幅能来 看 ， 烧 结矿每 增加 的影响要 比降低 的影响小得 多 。 将 以 上烧结矿液 相 中的 与 的变化与相应 条件下 的烧结矿 转鼓指 数的变化 进行数理 统计处理 得出 、 与烧 结矿 转鼓指数 的二 元 回归方程 式如下 一 其 中 — 烧 结矿 的转鼓指数 — 烧 结矿 中的 含 — 烧 结矿 中 含 日 日 器 二 一 。 · ‘ 即烧 结矿 中每 提高 ， 对转 鼓指数上升 为 ， 每 上 升 对转 鼓指数 下 降 相 差 倍 ， 以 上数据仅适 用于 烧 结矿 含 的条件 。 在抽风 烧 结过程 中 ， 当空气通 过 未熔 的矿石颗粒 之 间粘度低而表面 张万小的液相 时 ， 阻 力极小 ， 形成 许 多通 路 。 在冷却 时给烧 结矿 遗 留下 疏松 多孔 的薄壁 结构 ， 这种结构的机械 强 度必然很 差 。 当烧 结矿增 加 含硅 量或 降低 含 量 ， 则液 相 的粘度与表 面 张力变大 ， 液相变 的 粘稠 。 气 体通 过 粘稠 的 液相必然积 聚 一 定 的力量 ， 从一些 薄弱 的地方冲出 ， 在冷却后 给烧 结 矿遗 留下一个大孔 的厚 壁 结 构 。 包头精矿烧 结矿 由于 它 含 低 ， 含氟较高 ， 导致 液相粘 度低 表面 张力小 ， 使 得 烧 结矿 的宏 观 结 构变 为疏松多孔 薄壁 ， 这 是包 头精矿烧 结矿强 度低 的 结 构上 的原因

0 SiU:“r )卫社/店 345678 修 a以 F:% 图3低硅大冶精矿烧结矿增F% 的矿物组成变化 1一磁铁矿，2-赤铁矿；3-枪晶石 4-钙铁嫩榄石，5一铁酸钙，6一硅 酸二钙，7-萤石；8-玻璃质 益度℃ 图5包头精矿烧结矿液相粘度-温度曲线 《长国 F1% F% 图4高硅鞍、本精矿烧结矿增F% Si0,% 的矿物组成变化 烧结矿合Si0,% 1一磁铁矿，2-赤铁矿，3-枪晶石； 图6 包头精矿烧结矿液相的表面张力 4-钙铁橛榄石，5-铁橄榄石； 6-铁酸钙，7-硅酸二钙；8-硅灰 石；8-玻璃质，10-钙铁辉石； 11-萤石 5

濒缨馨】 俨 ， … ………… … 、 争 … … 一 ， 一 万名 图 低 硅 大 冶精矿烧结矿增 的矿 物组 成 变化 一磁 铁 矿， 一 赤铁 矿 一 枪 晶石 一 钙铁橄 榄石 ， 一 铁酸钙 ， 一 硅 酸 二 钙 ， 一 萤石 ， 一 玻 璃 质 ︵次续彩如︶川浑体 ‘ 石 ’ 石冶 一口“ 书 “ ， ，，对 矛娜” 月 ，匆 溢度 ℃ 图 包 头精矿烧结矿 液相 枯度一 温 度 曲线 兴、泪︵国时 娜叔米旧 留又盆弓 入如挂次拓训潭︾标 ， 图 高硅 鞍 、 本精 矿烧 结矿 增 的矿物 组 成 变化 一磁 铁 矿 一 赤铁 矿 一 枪 晶石 ， 一 钙 铁橄 榄 石 ， 一 铁橄 榄 石 ， 一 铁 酸钙 一 硅 酸 二 钙 一 硅 灰 石 ， 一 玻 璃 质 一 钙 铁 辉 石 ， 一 萤石 ’ 一 资 · 一—一一二犷一一一一 一 ， 拍 烧结 矿 含 图 包头精矿烧结矿液相 的表面 张 力

3.枪晶石对包钢精矿桃结矿强度的乾响 正如以上所述，包头精矿烧结矿中胶结相，主要矿物为枪晶石，而其它地区烧结矿，一 般为钙铁橄揽石，为了确定枪晶石对烧结矿强度的影响，进行了矿物的人工合成，并测定其 强度。照片3及照片4为合成枪晶石及钙铁橄榄石，经过镜下鉴定及x光衍射分析，证明它 们均有较高的纯度，然居把合成样制成边长为18毫米的立方体，在30吨万能材料试验机进行 抗压试验，其抗压强度测定结果为： 与此同时又在XM21-53型锥形球磨机进行耐 表2 合成矿物的抗压强度 磨试验，样品粒度为3~1毫米，重量为30克，放 矿物名称 抗压强度（公斤/毫米2） 在水介质中转5分钟，筛分称重，其结果见表3。 由以上试验数据表明：枪晶石的抗压强度及耐 枪晶石 6.728 磨性均不如钙铁橄榄石。其中抗压强度仅为钙铁橄 钙铁橄榄石 19.444 榄石的。这进一步说明以枪晶石为主要胶结相的 烧结矿不如以钙铁橄榄石为主要胶结相的强度好， 表3 合成矿物耐磨试验 这是包头精矿烧结矿强度差在矿物组成上的原因。 从包头精矿烧结矿含F2>2%(1.98~2.73%) 合成矿物 3~110.1<0.1 总计 的岩矿相鉴定表明，随着烧结矿含SiO2的增加， (毫米) 由6.12增加到11.84%，枪晶石在胶结相中却有很 枪晶石 2 21 30 大的升高，由44.1%增加到54.7%，烧结旷的结构 钙铁橄榄石 10 2 18 30 由疏松多孔逐渐变为大孔厚壁，转鼓指数由28%下 降到20%。这说明在上述条件下，烧结矿胶结相中 枪晶石含量虽然增加了，但由于SO,的增加使得烧结矿的结构改善而增加烧结矿的强度超 过了枪晶石增加而降低强度的作用。这说明烧结矿结构的影响是主要的。同样，又从大冶低 硅精矿自然碱度烧结矿加F2试验结果表明：当烧结矿含F:由零增加到1.78%时，烧结矿胶 结相中枪晶石含量极微。但烧结矿宏观结构变为疏松多孔薄壁，烧结矿强度变坏，这也说明 自然碱度的烧结矿由于没有配加石灰石，没有形成枪晶石的条件，但是F,破坏了烧结矿的结 构，导致了烧结矿的强度降低。这也说明SiO2及F,对烧结旷强度的影响，有结构上的原 因，也有旷物组成上的原因。两者比较，结构上的原因是主要的。 三、提高包钢烧结矿強度的试验研究 从对包钢烧结矿强度差的原因分析表明，凡能提高包钢烧结矿液相粘度及表面张力，从 而改善烧结矿的宏观和微观结构，以及降低胶结相中枪晶石的含量的措施，都能提高烧结矿 的强度，改善烧结矿成品的粒度组成。为此，进行了配加含有高硅矿粉、高碱度以及配加白云 石和提高烧结混合料固定炭的烧结试验研究工作。 1.包头精矿配加离硅矿粉（庞家堡高硅矿粉）及消石灰的试验研究。 烧结试验室试验表明，当庞家堡矿粉(TFe37.14%,SiO:25.71%)配加量自5%增加 到12.5%时，消石灰在3.55~5.05的范围内，台时产量(75米2计算)自97.5吨上升到120.6吨 转鼓指数自23.5%下降到20.23%，成品率由53.7%上升至72.27%，进一步增加庞家堡矿粉 配比至15%（此时消石灰5.5%），台时产最继续升至137.1吨，但强度指标变化不明显。 为了进一步验证这一措施的可靠性，于1973年12月在鞍钢烧结总厂第三烧结车间三号及 6

含 枪‘ 石对包铜格矿烧结矿 强度的影响 正 如 以上 所 述 ， 包 头精矿 烧 结矿 中胶 结相 ， 主 要矿 物为枪 晶石 ， 而 其它地区烧结矿 ， 一 般为钙 铁橄榄石 ， 为了确定枪 晶石 对烧结矿强度的影响 ， 进行 了矿 物的人工 合成 ， 并测定 其 强 度 。 照片 及照片 为合成 枪 晶石 及钙 铁橄榄石 ， 经 过镜 下鉴定 及 光衍射分析 ， 证 明它 们均哨 较 高的纯 度 ， 然居 把合成样制成边 长 为 毫米 的立 方 体 ， 在 吨万能材料试 验机进行 抗压试 验 ， 其抗压强 度测定结果 为 表 合成矿 物的抗压强度 矿 物 名 称 抗压 强度 公斤 毫 米 您 钙礴铁橄 可 榄石 甲【 表 合成矿 物耐磨 试验 八八 厂阮尸 合成 矿 物 枪 晶石 ，一 毫米 总计 钙 铁橄榄石 ‘ … “ 与此 同时 又在 一 ” 型 锥形球磨机进 行耐 磨试验 ， 样 品 粒度为 毫米 ， 重 量为 克 ， 放 在水介质 中转 分 钟 ， 筛分称 重 ， 其结果 见 表 。 由以 上试 验数据表 明 枪 晶石 的抗压 强 度及耐 磨 性均不 如钙 铁橄榄石 。 其 中抗压 强 度仅 为钙 铁橄 榄石 的含 。 这进一 步说 明 以 枪 晶石为主 要胶结 相 的 烧结矿不 如 以 钙铁橄榄石 为主要胶 结相 的强度好 ， 这是包头精矿烧 结矿强度差 在矿物组成上 的原因 。 从包 头精矿烧 结矿 含 的岩矿 相鉴定 表 明 ， 随 着烧 结矿 含 的增加 ， 由 增加 到 ， 枪 晶石 在胶结 相 中却 有很 大 的升高 ， 由 增 加 到 ， 烧 结矿 的结构 由疏松多孔逐渐 变为大孔 厚 壁 ， 转鼓指数 由 下 降到 。 这 说 明在 上述条件下 ， 烧 结矿胶结相 中 枪晶石 含量 虽然增加 了 ， 但 由于 的增 加使得 烧结矿 的结构改善而增加 烧结矿 的强 度超 过 了枪 晶石增加 而降低强 度 的作 用 。 这 说 明烧 结矿 结 构的影响是主要 的 。 同样 ， 又 从大冶 低 硅 情犷 自然碱 度烧 结 犷加 试 验 结果 表 明 当烧 结矿 含 由零增加 到 时 ， 烧 结矿胶 结相 中枪晶石 含量极微 。 但烧 结矿宏 观 结构 变为疏松多孔 薄壁 ， 烧结矿强 度变坏 ， 这 也说 明 自然碱度 的烧 结矿 由于 没 有配加石 灰石 ， 没 有形成枪 晶石 的条件 ， 但是 破坏 了烧 结矿 的结 构 ， 导致 了烧 结矿 的强 度降低 。 这 也说 明 及 对烧结矿强度的影响 ， 有结构上 的原 因 ， 也有矿 物组成上的原因 。 两者比较 ， 结构上的原因是主要 的 。 三 、 提高包钢烧结矿弦度的试验研 究 从 对包钢 烧 结矿 强 度差 的原 因 分析表 明 ， 凡能 提 高包 钢烧结矿液相粘度 及表面 张力 ， 从 而改善烧结矿 的宏 观 和 微 观 结构 ， 以 及降低胶结相 中枪 晶石 的 含最 的措施 ， 都 能提 高烧结矿 的强 度 ， 改 善烧 结矿成 品 的粒 度组 成 。 为此 ， 进行 了配加 含有高硅矿 粉 、 高碱 度 以 及配加 自云 石和 提高烧结 混 合料 固定 炭 的烧结试验 研 究工作 。 包 头精矿 况加 高硅矿粉 庞 家蛋 高硅矿 粉 及 消石灰 的试验研 究 。 烧结试验 室 试验表 明 ， 当庞家堡 矿 粉 “ ， 肠 配加纽 自 增加 到 时 ， 消石灰 在 的范围 内 ， 台时产 量 ，’ 米 您计算 自 吨 上升 到 吨 转鼓指 数 自 下降到 ， 成 品 率由 上 升至 ， 进一步增加庞家堡矿 粉 配 比至 此 时 消石灰 ， 台时产 量 继续 升至 吨 ， 但强 度指标变化不 明显 。 为了进一步验 证这 一措施 的可 靠性 ， 于 年 月 在 鞍 钢烧结总厂 第三 烧结车间三 号及

四号两台90米2烧结机上进行了包头精矿粉配加庞家堡矿粉及消石灰的工业生产试验，当配 加庞家堡矿粉15%，固定炭4.2%，负压1200毫米水柱，料层281毫米时，烧结矿台时产量 为117吨，折成包钢75平方米烧结机，台时产量为97.2吨。烧结矿的强度及筛分组成都达到 当时鞍山精矿烧结矿的质量水平。1975年8月又在包钢烧结厂进行工业试验，在当时作业率 较低，抽风负压较低的条件下也获得提高产量改善质量的效果。 包头精矿配加高硅粉及消石灰后，提高了混合料的透气性，改善细粒矿粉的成球性能， 因而能大幅度地增加产量。此外，在保持同样的碱度条件下，烧结矿中胶结相的禄有明显的增 加，由胶结相中的含氟量下降。因此改善了烧结矿的宏观和徵观结构。烧结矿中的微孔及 次生赤铁矿明显减少，次生赤铁矿一般自10~15%减少到3~5%，枪晶石由1F~15%减少 到5~7%，钙铁橄榄石由极少增加到3~5%，这都有利于烧结矿强度的提高。同理，包头精矿 配加内蒙地区高硅矿粉，也获得了同样的效果。 2.高碱度烧结试验 本试验是在包头精矿粉与10%包头富矿粉(TFe41.47%,Fz8.1%,SiO27.2%)返 矿25%，瓦斯灰5%的条件下，配加不同量石灰石使烧结矿的碱度由1.0~5.0。试验结果如 图7所示。 从图7可知，随着碱度的升高，台时产量， 转鼓指数及成品率都明显的改善，当烧结矿碱 度在1.312.18时，各项指标都比较理想，此 盗 2 时转鼓指数<24%，成品率达70%，台时产 ·量达95吨，为了使此措施在生产中能够得到应 用，1976年曾在包钢烧结广进行过包头精矿粉 高碱度烧结矿工业生产试验，试验证明：生产碱 度为2.0的烧结矿，转鼓指数由1975年25.46% 下降到18.6%，高炉沟下筛分小于5毫米的烧 20250 结矿由上半年30%下降到21.6%，中等粒度 碱度 t. '（10~25毫米)约占37.75%左右，烧结矿粒 图7烧结矿碱度的变化与转鼓及台 度组成比较均匀，烧结矿Fe0由29.2%降到 时产量的关系 16.67%,还原性能明显改善。高炉冶炼试验结果证明，当配料比为66.7%时，焦比降低 17.3%,产量提高33.4%，工业试验进一步验证，针对包头精矿粉高氟低硅的特点，生产高 碱度烧结矿是提高烧结矿产质量的有效措施，生产碱度为2.0的烧结矿与天然块矿自然碱度 球团矿搭配使的措施，目前在包钢烧结厂的工业生产中已得到了应用，各项指标都比较理 想。 高碱度烧结矿产量提高的原因分析： (1)高碱度烧结矿石灰石配加量增加，料层的透气性改进，因而产量有所提高。 (2)烧结矿宏观结构发生了变化，·当碱度1.0时烧结矿呈疏松多孔薄壁，气孔大小比较 均匀，有釉状光泽，碱度强到1.5~2.5时，烧结矿变成大孔厚壁，烧结矿表面光泽消失。当 碱度提高到3.0~5.0时，烧结矿呈大孔薄壁，光面无光译，出现石灰白点。烧结矿宏观结构 这些变化有利于提高烧结矿的转鼓强度及改善粒度筛分组成。大孔薄壁结构导致高碱度烧结 矿中等粒度组成(10~25毫米)占多数。 (3)烧结矿的胶结相量显著升高，胶结相中以强度及还原性好的铁酸钙相代替强度差的 7

四 号两台 米 么 烧结机上进行了包 头精矿 粉 配加庞家堡 矿 粉 及消石灰 的工 业生 产试 验 ， 当配 加庞 家堡 矿 粉 ， 固定 炭 ， 负压 毫米水柱 ， 料层 毫 米时 ， 烧 结矿 台时产盆 为 吨 ， 折 成 包 钢 · 平方 米烧 结机 ， 台 时产 量 为 吨 。 烧 结矿 的强度 及筛分 组 成都达 到 当时 鞍山精矿 烧结矿 的质 量 水 平 。 年 月 又在 包 钢 烧结 厂 进行工业 试验 ， 在 当时作业串 较 低 ， 抽风 负压较 低 的 条件下 也获得 提高产 量改 善质量 的效 果 。 包 头精矿 配加 高硅 粉 及消石灰后 ， 提高了混 合料 的透气性 ， 改 善细粒矿 粉 的成 球性能 ， 因而能 大幅 度地增 加 产量 。 此 外 ， 在保持 同样的碱度 条件下 ， 烧 结矿 中胶结相 的员 有明显 的增 加 ， 由胶 结相 中 的含氟量下 降 。 因此 改 善了 烧 结矿 的宏 观 和 微观 结构 。 烧结矿 中的微孔 及 次 生赤 铁矿 明显减 少 ， 次生赤铁矿 一般 自 减 少到 一 ， 枪晶石 由 减少 到 ， 钙 铁橄榄石 由极少 增加到 ， 这都有利 于 烧结 矿 强 度 的提高 。 同理 ， 包头精矿 配加 内蒙 地 区 高硅 矿 粉 ， 也获得 了同样的效果 。 离碱度烧 结试 验 本试 验是 在 包 头精矿 粉 与 包头富 矿 粉 ， ， 返 矿 ， 瓦 斯 灰 的条件下 ， 配 加 不 同量石灰石使 烧结矿 的碱度 由 。 试 验结果如 图 所 示 。 一 从 图 可 知 ， 随 着碱度 的升高 ， 台时产 量 ， 转鼓指 数 及成 品 率 都 明显 的改善 ， 当烧 结矿碱 度在 跳 一 时 ， 各项指标都 比较理 想 ， 此 时 转鼓指数 理 ， 成品率达 ， 台时产 盆达 吨 ， 为 了使 此措施 在生产 中能够得 到应 ‘ ’ 用 ， 年 曾在 包 钢烧结广进行过 包 头精矿 粉 高碱 度烧结 矿工 业 生 产试验 ， 试 验证 明 生产碱 度为 。 的烧结矿 ， 转 鼓指数 由 年 下 降到 ， 高炉 沟下筛分 小于 毫米 的烧 结矿 由上半年 下 降到 ， 中等粒 度 ， 毫 米 约 占 左右 ， 烧结矿拉 度组成 比较均匀 ， 烧 结矿 由 降到 锣 ， 拱叙卜缺次忍 臼阳“ 岔姐州化 脚助叼， 、 、 一 一一一拼二口 ， 一 ， 才甲 ‘ 口 口 够口 夕刁 玻 度 书加扮 劣抓理相欲昌八 图 烧结矿碱度 的变化 与转段及 台 时产 量 的关 系 ， 还原性能 明显改善 。 高护冶炼试验结果 证 明 ， 当配 料 比 为 时 ， 焦 比 降低 ， 产 量 提高 ， ， 工 业 试验进一步验 证 ， 针对包 头精矿 粉高氟低 硅 的特点 ， 生产高 碱 度烧 结矿 是 提高 烧结矿产质量 的有效措施 ， 生产碱 度为 。 的烧结矿 与天然 块矿 自然碱度 球 团矿 搭 配使 用 的措施 ， 目前在包钢烧结厂 的工业生产 中巳得 到 了应 用 ， 各项指标都 比较理 想 。 高碱度烧 结矿产量 提高 的原 因分析 高碱度 烧结矿石 灰石配加 量增 加 ， 料层 的透 气性 改 进 ， 因 而产量 有所提高 。 烧 结矿宏 观 结 构发生了变化 ， 当碱度 时 烧结矿呈 疏松多孔 薄壁 ， 气孔 大小 比较 均匀 ， 有釉状 光 泽 ， 碱度强 到 时 ， 烧结矿 变成 大孔 厚壁 ， 烧结矿表 面光泽 消失 。 当 碱度 提高 到 时 ， 烧结矿 呈 大孔 薄壁 ， 光面 无 光 泽 ， 出现石 灰 白点 。 烧 结矿宏 观 结构 这些变化有利于 提高烧结矿 的转鼓强 度 及改 善粒度筛分组 成 。 大孔 薄壁 结构导致高碱度烧结 矿 中等粒度组 成 毫米 占多数 。 烧结矿 的胶结相 量 显著 升高， 胶结相 中以 强度及还原性好 的铁酸钙相 代替强度差 的

玻璃相及枪晶石，从而提高烧结矿的强度及还原性。 图8为不同碱度的包头烧结矿的矿物组成含量变化。从 图8可知：当烧结矿碱度从1.0提高到2.0时烧结矿的 胶结相量由20~25%上升到40~45%。当碱度为3.0 时，胶结相量达到65%左右。胶结相量显著的增长为烧 结矿晶粒间的固结创造极有利的条件。 随着碱度升高，胶结相中的铁酸钙相逐步上升，玻璃 相减少。碱度自1.0提高到2.0时，铁酸钙含量有1% 增到：5%，玻璃相由5~10减少到3~4%，枪晶石含量 略有上升（由10.12%上升到10~15%），但由于强度 君 好还原性好的铁酸钙增长很快，玻璃相又有减少，因而 使烧结矿强度及还原性提高，碱度继续升高，铁酸钙相 占主导地位，枪晶石及玻璃相减少，BC,S及C,S有增 加，因而强度继续提高。 (4)高碱度烧结矿显微结构的变化也有利强度的提 度 高。当沉结矿碱度为1.0时，烧结矿中的磁铁矿一般多 为半自形晶和它形晶，晶粒大小不均匀，晶粒间胶结相量 图8 不同碱度烧结矿的矿物组 较少，磁铁矿晶粒分布较密集，微孔较多，并有较多的 成含量的变化 次生赤铁矿，碱度为1.52.0时，烧结矿中磁铁矿晶 g-e0:6, 粒变小，比较均匀地分布于铁酸钙较多的胶结相中，由6-铁钙禄榄石；7-BC,S,8-C,S; 斑状结构逐步转变近于熔蚀结构如照片5。当碱度为9-Ca0等，10-CaF2,11-玻璃相 2.5~5.0时，烧结矿中的磁铁矿更明显减少，呈它形晶出现，在磁铁矿的周围主要为铁酸 钙，形成典型的熔蚀结构，铁酸钙大量增加，广泛分 布，局部品体发育为针状，形成交织熔蚀结构，如 照片6一7。这种磁铁矿与铁酸钙紧密接触，银嵌牢固 的熔蚀结构以及纵横交叉使显微结构网络成整体， 大大有利于烧结矿强度的提高。 3.包头精可配加白云石的烧结试验： 试验是用白云石粉(Mg032%,SiO22.12%) 代替石灰石中CaO进行烧结试验，试验结果如图9 派 所示。 从图9可看出，当白云石的配加量代替需要CaO 的50%及100%时，烧结矿的强度都有所提高，但台 时产量却有所下降。 配加白云石提高烧结矿强度的原因： 白云石使用昼%（占Ca0-) (1)当白云石配加量为50%及100%时，Ca0 图9白云石配加量%（占需要CaO)与+Mg0/SiO2分别为1.87及2.52，烧结矿含Mg0分 烧结矿强度及台时产量的关系别为2.77%及5.65%。烧结矿的宏观结构类似高碱 度烧结矿的宏观结构，为大孔厚壁结构，因而有利于提高烧结矿的强度。 (2)岩相矿相分析表明，烧结矿中磁铁矿晶粒有变小的趋势，比较均匀地分布于胶结相 8

如喇牲浑份礴次︵ 玻璃 相 及枪 晶石 ， 从而提高 烧结矿 的强 库及还原性 图 为不 同碱度 的包头烧结矿 的矿 物组成 含量变化 。 从 图 可知 当烧结矿碱度从 提高 到 时烧结 矿 的 胶结相 量 由 上升到 。 当碱度 为 时 ， 胶 结相 量达到 左右 。 胶 结相 量显著 的增长 为 烧 结矿 晶粒 间的固结创 造极有利 的条件 。 随着碱度升高 ， 胶 结相 中的铁 酸钙 相逐 步 上升 ， 玻璃 相减少 。 碱度 自 提高到 时 ， 铁 酸钙 含量 有 增 到 ， 玻璃相 由 减少 到 ， 枪 晶石 含量 略有上 升 由 上 升 到 ， 但 由于强度 好还原性好 的铁 酸钙 增长很 快 ， 玻璃相 又有减少 ， 因而 使 烧结矿强度 及还原性提高 ， 碱度继续 升高 ， 铁酸钙相 占主导 地位 ， 枪 晶石 及玻璃 相减少 ， 及 有增 加 ， 因而强度 继续 提高 。 高碱度烧结矿显微结构的变化也有利强度 的提 高 。 当沉结矿碱度为 时 ， 烧 结矿 中的磁 铁矿一般多 为半 自形 晶和 它形 晶 ， 晶粒 大小不均匀 ， 晶粒 间胶结 相量 较少 ， 磁铁矿 晶粒分布较密集 ， 微孔较多 ， 并有较多 的 沈生赤铁矿 ， 碱度为 一 。 时 ， 烧结矿 中磁铁矿晶 粒变小 ， 比较均匀 地分布于 铁 酸钙 较多的胶 结相 中 ， 由 斑状结 ’ 构逐步 转变近于 熔蚀结构 如照片 。 当碱度为 图 聊 不 同碱度烧结矿 的矿物组 成含量 的变化 一 ’ 一 ， 一 一 ， 一 铁酸钙 ， 一 枪 晶石 一铁钙橄 榄石 一 日 一 。 ， 一 等 一 一 玻璃相 。 时 ， 烧结矿 中的磁 铁矿 更 明显减 少 ， 呈 它形 晶出现 ， 在磁 铁矿 的周 围主 要为铁 酸 、 尺 一 白云石仲用 旦 占 一 图 白云 石 配 加 量 占需 要 与 烧结矿强度及 台时产 的关 系 钙 ， 形成典型 的熔蚀 结构 ， 铁 酸钙大量增加 ， 广泛 分 布 ， 局部品体发育为针状 ， 形 成交 织熔蚀 结构 ， 如 照片 ， 。 这种磁 铁矿 与铁 酸钙紧密接触 ， 银 嵌 牢 固 的熔蚀 结构 以及纵横交叉使显微结构 网络 成 整 体 ， 大大有利 于 烧结矿强度 的提高 。 包 头精矿 配 加 白云 石 的烧 结试 脸 试 验是 用 白云石 粉 ， 代替石灰石中 进行 烧结试验 ， 试 验结果 如图 所示 。 从 图 可看 出 ， 当 白云石 的配加量代替需要 的 及 。 时 ，’ 烧结矿 的强 度都 有所 提高 ， 但 台 时产量却有所下降 。 配加白云石 提高烧结矿强度 的原 因 当 白云石 配 加量 为 及 时 ， 分别为 及 ， 烧结矿 含 ， 分 别为 及 。 烧结矿 的宏 观 结构类似 高碱 湘含留代喇﹀︹ 卜献她︶次梁会 劣拼撅担次乙︵ 度 烧结矿 的宏 观 结构 ， 为大孔 厚壁 结构 ， 因而有利 于 提高 烧结矿 的弧度 。 岩相 矿相 分析表 明 ， 烧结矿 中磁铁矿晶粒有变小的趋势 ， 比较均匀 地分布于胶 结相

中，胶结相虽有所增加，胶结相中铁酸钙明显增加。此外，还有少量的铁酸镁，钙镁橄榄 石及RO〔(Mg,Ca,Fe…)O)相。加入白云石后，从烧结矿的矿物组成及显微结构来 看，有近似于高碱度烧结矿的矿物组成和结构特征。因此，配加白云石后，能提高烧结矿 的强度。 (3)由于加入白云石粉末，料层的透气性变差，因而产量没有提高，反而略有下降。 4,适当提高烧结混合料固定炭的烧结试验。 在生产实践中得知，包头低硅高氟精矿适当提高混合料的配炭量能够提高烧结矿的强度。 并从1971年1012月生产数据统计出来的(Si027~9%,F,1.65~2.35%及F,3.0~3.5%)。 8” 图10表明，由于含氟量不同，要达到同样的转鼓指数，所要求的FeO含量不一样，即所需要 的固定炭含量不一样。要达到同样的转鼓指数，烧结矿中含氟量越高，配炭量也就越高。 25升 Fc0% 图10烧结矿中Fe0含量与转歧强度的关系 浙. 为了研究一般含氟2%左右的包头精矿粉烧结配炭为什么比其它类型精矿粉烧结配炭为 高，进行了烧结测温试验。试验结果表明，不同类型精矿粉烧结，固定炭升高与烧结温度上 升基本上成直线关系。在同样配炭条件下，对武钢精矿粉，本溪、鞍山混合精矿粉及包头精 矿粉进行了烧结温度的测定，其中以包头转矿粉烧结温度最低。 截取烧结温度为1250℃和1300℃得如下含炭值如表4所示。为了得到同样烧结温度，本溪 鞍山混合精矿粉及武钢精矿粉烧结时用<4.0 表4 的固定炭，而包头精矿烧结则需5%左右的固 定炭，相差1%。包头精矿粉烧结所以需要较 烧结温度 高的配炭量，除与包头精矿粉粒度细，透气性 不同类型矿粉 1250%1350% 差有关外，还与精矿粉本身的化学特性有关， 相应配炭量(%) 因此，使用包头精矿粉烧结时，适当提高混合料 武钢精矿粉生产碱度 3.0 3.9 中的配炭量，有利于增加液相量，有利于降低 鞍本精矿粉生产碱度 4.0 5.0 氟在液相中的含最，有利于促使FeaO,自身的 武钢精矿粉自然碱度 4.75 5.6 固结，这些都有利于提高包钢烧结矿的强度， 包钢精矿粉生产碱度 5.0 5、9 但是烧结矿的还原性将受到影响。 9

中 ， 胶 结相 量有所增加 ， 胶 结相 中铁 酸钙 明显增加 。 此 外 ， 还 有少量 的铁 酸镁 ， 钙镁橄榄 石 及 〔 ， ， … … 〕 相 。 加入 白云石后 ， 从 烧结矿 的矿 物组 成 及显微 结构来 看 ， 有近 似 于 高碱度 烧结矿 的矿 物组成 和 结构特 征 。 因此 ， 配加 白云 石后 ， 能 提高烧结矿 的强度 。 由于加 入 白云石 粉末 ， 料层 的透 气性变 差 ， 因而产 量 没 有提高 ， 反而略有下降 。 适 当提 离烧 结混合料固 定 炭 的烧 结试脸 。 ‘ 在生产 实践 中得知 ， 包 头低 硅高氟 精矿适 当提高混合料 的配炭量 能够 提高烧结矿 的强度 。 · 并从 一年 一。 月生产 数 据统计 出来 的 ， 及 。 图 表 明 ， 由于 含氟量不同 ， 要达 到同样的转鼓指数 ， 所要求 的 含量不 一样 ， 即所需要 的固定 炭 含量不 一样 。 要 达 到 同样 的转鼓 指数 ， 烧结矿 中含氟 量越 高 ， 配炭 量也就越高 。 架极樱把 、 、 叹 、 、 口咨 序口 沙卜少 钧 办多 矛绍口 矛灿 ，刁 净多 乃 ·口 李 或 翻口 图 烧结矿 中 含量 与转段强度 的关系 、 、， 吮 ， 一 为了研 究 一 般 含氟 左右 的包 头精矿 粉 烧 结配炭为什 么 比其它类型 精矿粉 烧结配炭为 ‘高 ， 进行了 烧结 测温试脸 。 试验 结果 表 明 ， 不 同类型精矿 粉烧结 ， 固定炭升高 与 烧结温度上 升基本上成直线 关系 。 在 同样配炭条件下 ， 对武钢精矿 粉 ， 本溪 、 鞍山混合精矿 粉 及包头精 矿 粉进 行 了 烧 结温度 的测定 ， 其 中以 包头转矿 粉 烧结温度最 低 。 截取 烧 结温 度为 ℃ 和 ℃得如下 含炭值如 表 所 示 。 为 了得到 同样 烧结温度 ， 本 溪 鞍山 混 合 精矿 粉 及 武钢精矿 粉 烧结 时用 的固定 炭 ， 而 包 头精矿 烧结则 需 左右 的固 定 炭 ， 相 差 。 包 头精矿 粉烧结所 以需 要较 高 的配炭 量 ， 除 与包 头精矿 粉粒度 细 ， 透 气性 差有关外 ， 还 与精矿 粉本身的化学特性有关 ， 因此 ， 使 用包 头精矿 粉 烧 结时 ， 适 当提高混 合 料 中的配 炭 量 ， 有利 于 增加 液相 量 ， 有利于 降低 氟 在 液相 中的 含量 ， 有利 于 促使 ‘ 自身的 固结 ， 这些都 有利 于 提高 包 钢烧 结矿 的强度 ， 但是 烧结矿 的还原 性将受 到影响 。 表 不 同 ’ 型 武 钢精矿 粉生 二 产 碱度 澡· “黔… · ” 鞍本精矿 粉生产 呷俘 · ” … “ · ” 武 钢精 矿 粉 自然 碱俘 吐 … · “ 包 钢 精矿 粉生产 碱度 ”

四、结 论 1,包钢烧结矿宏观结构的特点是疏松多孔薄壁，微气孔较多，胶结相以枪晶石为主， 烧结矿质量主要表现在转鼓指数差，粒度筛分组成差，<10毫米的细颗粒多。 2.包头精矿粉的特点是硅低(SiO,4~8%)氟高(F,2~4%)粒度细，并含有一定量 的稀土元素。研究表明，精矿粉中氟是影响烧结矿强度的主要原因。硅低则是次要原因。包 头精矿粒度细对烧结矿强度也起不利的影响。 在低硅(Si0,4~5%)低氟(F:1.0%)精矿烧结矿中，氟对烧结矿的强度影响极微。 低硅则是主要的。 3.氟、硅对于包头精矿烧结矿强度作用机理研究表明，氟对于烧结矿强度的破坏作用是 由于氟在烧结矿液相中显著降低液相的粘度及表面张力。因而导致烧结矿宏观结构疏松多孔 薄壁，微观结构微气孔多，这是结构上的原因，另一方面氟在液相中形成枪晶石，此矿物的 抗压强度比钙铁橄榄石低三倍，而耐磨性又差，这是矿物组成上的原因。二者比较，结构是 影响强度的主要原因。 4.通过对不同类型精矿粉烧结测温表明：包头精矿粉烧结与外地（本溪、鞍山）精矿粉 烧结，若要获得同样的烧结温度时，则包头精矿粉混合料中的固定炭需要比外地高1%。因 此，包头精矿粉烧结提高混合料中配炭量是有利于提高烧结矿的强度。 5,.提高包钢烧结矿强度根本途径在于在选矿过程中降低精矿粉中的含氟量。试验证明， 包头精矿粉中含氟降低至1.5%以下，烧结矿中含氟在1.0左右，含Si027~8%适当提高配 炭量(C5.5%),就可以获得良好的烧结矿转鼓指数。 6.试验研究证明：提高包头精矿粉烧结矿强度，可有以下几种有效措施，供选择使用： (1)生产高碱度烧结矿与天然块矿或自然碱度球团矿搭配使用。 (2)包头精矿粉配加高硅矿粉（庞家堡矿或内蒙高硅矿等）及消石灰。 (3)包头精矿粉配加白云石以提高烧结矿中的MgO含量。 (4)适当提高包头精矿粉混合料的固定炭。 (5)在操作上尽可能提高料层透气性，同时在风机能力允许条件下，应提高料层高度。 在设备上应消除漏风，延长点火器，恢复铺底料系统，从而进一步提高包钢烧结矿的质量。 10

四 、 结 论 包 钢 烧结矿宏观 结构的特点是疏松多孔薄壁 ， 微气孔较多 ， 胶 结相 以枪晶石为主 ， 烧结矿质 量主要 表现在转鼓 指数差 ， 粒度 筛分组成差 ， 毫米 的细颗粒 多 。 包 头精矿 粉 的特点是 硅低 氛高 粒度细 ， 并 含有一定 量 的稀土元 素 。 研究表 明 ， 精矿 粉 中氟是影响 烧结矿强度 的主要原 因 。 硅低则 是次要原 因 。 包 头精矿粒度 细对 烧结矿强度 也起不利 的影响 。 在低 硅 低氟 。 精矿烧结矿 中 ， 报对烧结矿 的强度影响极 微 。 低硅则 是主要 的 。 氟 、 硅 对于包头精矿 烧结矿强度作用机理研究表明 ， 氟对于 烧结矿强度的破坏 作用是 由于氟在 烧结矿 液相 中显著 降低液相 的粘度 及 表面 张力 。 因而导 致烧结矿宏观 结构疏松多孔 薄壁 ， 微观 结 构微气孔多 ， 这是结构上 的原 因 ， 另 一方面 氟在液相 中形成枪 晶石 ， 此矿物的 抗压 强度比钙 铁橄榄石低三 倍 ， 而耐磨性又差 ， 这是矿 物组成 上 的原 因 。 二者比较 ， 结构是 影响 强度的主要原 因 。 通过对不 同类型精矿 粉烧结测温表 明 包头精矿 粉 烧结 与外地 本溪 、 鞍山 精矿 粉 烧结 ， 若要 获得同样 的烧结温度 时 ， 则包头精矿粉混 合料 中的固定炭需要 比外地高 。 因 此 ， 包头 精矿 粉 烧结提高混 合料 中配炭量是有利于 提高烧结矿 的强度 。 提高包 钢 烧结矿强度根本途径 在于在选矿过程 中降低精矿粉 中的含氟量 。 试 验证 明 ， 包头 精矿粉 中含氟降低至 以下 ， 烧 结矿 中含氟在 。 左右 ， 含 适 当提高配 炭 量 ， 就可 以获得 良好 的烧结矿 转鼓 指数 。 试验研究证 明 提高包 头精矿 粉烧结矿强度 ， 可有以下几 种有效措施 ， 供选择使用 生产高碱度 烧结矿 与天然块矿 或自然碱度球 团矿搭配使 用 。 包头精矿 粉配加高硅矿 粉 庞家堡矿或 内蒙高硅矿等 及 消石灰 。 包头精矿粉配加 白云石 以提高烧结矿 中的 含量 。 适 当提高包头精矿粉混 合料的固定炭 。 在 操作上尽可能提高料层透气性 ， 同时在风机能力允许 条件下 ， 应提高料层 高度 。 在设 备上应消除漏风 ， 延长点火器 ， 恢复铺底料系统 ， 从而进一步提高包 钢烧结矿的质量