铁矿粉与CaO同化能力的试验研究

D0I:10.13374/i.issn1001-053x.2002.03.049 第24卷第3期 北京科技大学学报 Vol.24 No.3 2002年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.2002 铁矿粉与Ca0同化能力的试验研究 吴胜利刘宇 杜建新米坤 林鸿 北京科技大学冶金学院，北京100083 摘要在铁矿粉烧结过程中，矿石与C0发生同化反应而生成低熔点液相的能力是衡量烧 结矿固结状况的重要指标之一.在试验的基础上研究了13种常用的进口铁矿粉的同化温度和 同化时间，对影响铁矿粉同化能力的因素进行了理论分析，并给出了对铁矿粉的这一烧结基础 特性在烧结过程中具体应用的结果. 关键词铁矿粉；烧结：同化能力；优化配矿；低SiO2烧结 分类号 TF046.4 根据铁矿粉烧结的基础理论可知：在烧结 在实际的铁矿粉烧结应用中，各种铁矿粉 过程中，高碱度烧结矿的粘结相的形成，始于 的同化能力强弱的比较非常重要，它直接与铁 CaO和FeO,的固相反应，而最终得到以铁酸钙 矿粉的搭配使用以及烧结合理配矿方案的选取 为主的矿物组成.因此，铁矿粉的同化性，即 密切相关.因此，本试验研究中，针对我国常用 铁矿粉中铁氧化物与熔剂中CaO的反应能力 的13种进口铁矿粉的同化温度和同化时间进 成为考察铁矿粉的烧结基础特性的一个重要 行测定，以此评价各种铁矿粉的同化能力，为烧 指标. 结合理配矿以及烧结工艺的整体优化提供理论 一般而言，铁矿粉与熔剂中CaO同化的温 基础和技术对策. 度和同化的时间，可以反映铁矿粉在烧结过程 具体试验方法为：将铁矿粉和分析纯CaO 中产生液相的能力.铁矿粉的同化温度越低，同 试剂制成细粉状(-100目)：在一定的压力下， 化时间越短，则其在烧结时越容易生成液相.把 分别压制成直径8mm的矿粉小饼试样和直径 握所用铁矿粉的同化温度和同化时间，可以通 25mm的Ca0小饼试样.然后，将铁矿粉小饼试 过配矿设计达到控制烧结液相生成的目的.由 样置于CaO小饼试样之上，放人微型烧结实验 此可见，铁矿粉的同化能力的研究，在合理控制 装置（图1）中按一定的烧结制度进行焙烧.以铁 烧结液相生成、整体优化烧结过程、获取高质量 矿粉小饼试样的熔化状况为其同化特征，测定 烧结矿等方面具有重要的指导意义. 不同铁矿粉达到这一同化特征的温度和时间， 以此评价不同铁矿粉与CaO的同化能力. 1 试验方法 铁矿粉微型烧结试验装置，是北京科技大 铁矿粉的同化是指在烧结过程中铁矿粉与 学发明和研制的、专门研究铁矿粉高温物理化 CaO发生反应而生成低熔点液相的现象阿.根据 学特性的实验设备.它以红外线为热源，并采用 物理化学原理可知，一个反应进行的难易程度 镜面多点反射聚焦的加热方式，升温速度快，最 可通过反应所需的温度和时间来衡量.因此，本 高升温速度可达160℃·s由于本设备不使用 文提出了一个测定和评价铁矿粉同化性的实验 任何耐火材料，降温速度也很快.升、降温速度 研究方法，即：通过测定铁矿粉与CaO接触面 均可程序控制，故本装置能准确地模拟烧结过 发生反应（产生熔化特征）的温度和时间来确定 程的加热曲线.试验所使用的铁矿粉分别来自 各种铁矿粉同化能力的强弱， 巴西、加拿大、瑞典、澳大利亚、印度等国家，是 我国钢铁企业常用的烧结用含铁原料.各种铁 收稿日期2001-10-21吴胜利男，46岁，教授.博土生导师 矿粉的化学成分列于表1.实验所用的CaO为 *夙家自然科学基金资助课题(No.50074005) 分析纯试剂

第 2 卷 第4 3期 2 2年00 6月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f U n vi e r s iy t o f S e ie n e e a n d e T e h n o of gy B e ij i ng 从 ) 1 . 2 N 4 0 . 3 J u n . 2 2 00 铁矿粉与 C a O 同化 能 吴 胜利 刘 宇 杜建新 力 的试验研究 米 冲 林 鸿 北京科技大学冶金学院 , 北京 10 0 0 8 3 摘 要 在铁矿 粉烧结过程中 , 矿石 与 C ao 发 生 同化反 应而 生成低 熔点液相 的能 力是 衡量烧 结 矿 固结 状况 的重 要指标之一 在试验 的基础上 研究 了 13 种常 用 的进 口 铁 矿粉 的 同化温度 和 同化 时 间 ,对影 响铁矿 粉同化 能力 的因素进 行 了理论分析 , 并 给 出了对铁矿 粉的这 一烧 结基础 特性在烧 结过 程 中具体应用 的结果 . 关键词 铁矿粉 ; 烧结 ; 同化能 力 ; 优化配矿 ; 低 51 0 2烧结 分 类号 T F 0 4 6 . 4 根据 铁矿粉烧 结的基础理论 可 知 : 在烧结 过 程 中 , 高碱 度烧结矿 的粘 结相 的形成 , 始于 C a O 和 Fe Z O , 的固相反 应 , 而最终得 到以 铁酸钙 为主 的矿物组成 . 因此 , 铁矿粉 的 同化性 【叫 , 即 铁 矿粉 中铁 氧化物与熔 剂 中 C a O 的反应能力 成 为考察铁矿粉 的烧结基础 特性 `5] 的一个重要 指标 . 一 般而言 , 铁矿 粉与熔剂 中 C a O 同化 的温 度 和同化 的时 间 , 可 以反 映铁矿粉在烧 结过程 中产生液 相的能力 . 铁矿粉 的同化温度越低 , 同 化时间越短 , 则 其在烧结时越容易生成液相 . 把 握所 用铁矿粉 的同化温度 和 同化时 间 , 可 以通 过 配矿设 计达到控 制烧结液相 生成 的 目的 . 由 此可 见 , 铁矿粉的同化能力的研究 , 在合理控制 烧结液相生成 、 整体优化烧结过程 、 获取高质量 烧 结矿等方 面具 有重要 的指导 意义 . 1 试验方法 铁矿粉 的同化是指在烧 结过程 中铁矿粉与 C a O 发生反应而生成低熔点液 相的 现象 6[] . 根据 物理化学 原理可知 , 一个反应 进行 的难易程度 可通过反应所需的温度和时间来衡 量 . 因此 , 本 文提 出了一个测定和评价铁矿粉同化性的实验 研究方 法 , 即 : 通过测定 铁矿粉与 C a O 接触 面 发生反应( 产生熔 化特征 )的温度和 时间来确定 各种铁矿 粉 同化能力 的强 弱 . 收稿 日期 2 0 01 一 1仁21 昊 胜利 男 , 46 岁 , 教授 、 博士生导 师 * 国家 自然科学 基金资助课题 ( N o . 5 DO7 40 05 ) 在 实际 的铁矿粉烧 结应用 中 , 各种铁矿 粉 的同化能力强弱 的 比较非常重要 , 它直接 与铁 矿粉 的搭配使用 以及烧结合理配矿方案的选取 密切 相关 . 因此 , 本试验研究 中 , 针对我 国 常用 的 13 种进 口 铁矿 粉的 同化 温度 和 同化时 间进 行测定 , 以 此评价各种铁矿粉 的同化能力 , 为烧 结合理配矿 以及烧结工艺的整体 优化提供理论 基础 和 技术对策 . 具 体试验方法为 : 将铁 矿粉 和分析 纯 C a O 试剂制 成细粉状卜 10 0 目 ) ; 在一定 的压力 下 , 分别压 制成直径 s m m 的矿粉小饼 试样和 直径 25 m m 的 C a O 小饼试样 . 然后 , 将 铁矿粉小饼试 样置 于 C a o 小饼 试样之上 , 放 人微 型 烧结实验 装置 (图 l) 中按一定 的烧结制度进行焙烧 . 以铁 矿粉小 饼试样 的熔化状 况为其 同化特 征 , 测 定 不 同铁 矿粉达 到这一 同化 特征 的温度 和 时 间 , 以此评 价不 同铁矿粉 与 C a o 的同化能力 . 铁矿粉微 型 烧结试验装 置 , 是北 京科技大 学发 明和研 制 的 、 专门研究铁矿粉 高温物理化 学特性 的实验设 备 . 它 以红外线为热源 , 并采用 镜面 多点反射聚焦 的加热方式 , 升温速度快 , 最 高升温 速度 可 达 160 ℃ · s 一 , . 由于本设 备不使用 任何耐火材 料 , 降温速度 也很快 . 升 、 降温速度 均可程序控 制 , 故本装 置能准确地模拟烧 结过 程的加热 曲线 . 试验所使 用的铁矿粉分 别来 自 巴西 、 加拿 大 、 瑞 典 、 澳大利亚 、 印度 等 国家 , 是 我国 钢铁企业 常用 的烧结用含铁 原料 . 各 种铁 矿粉 的化学成分列 于 表 1 . 实验所 用的 c a o 为 分 析纯试剂 . DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2002. 03. 049

Vol.24 吴胜利等：铁矿粉与CaO同化能力的试验研究 ·259· 石英管 热电偶 红外线快速高温炉 试样台及升降装置 升降装置开关 温控仪电流表 温控仪显示器 温控仪设置按钮 温度表 气体流量表及调节旋钮 升降装置速*表及调节旋钮 口口 气体转换开关 图1烧结实验装置示意图 电源开关 Fig.1 Schematic diagram of the sintering system 表1铁矿粉的化学成分（质量分数） Table 1 Chemical composition of iron ores % 矿石 TFe SiO, Cao Al2O, Mgo P FeO g A 65.70 3.97 0.03 0.90 0.03 0.023 0.004 0.20 0.92 B 67.50 1.37 0.10 0.94 0.10 0.043 0.008 0.37 0.92 C 67.26 0.41 0.00 0.86 0.10 0.110 0.008 0.22 2.22 D 65.61 3.47 0.09 1.58 0.03 0.058 0.011 0.30 0.39 E 66.35 4.40 0.30 0.20 0.26 0.007 0.003 6.92 0.26 F 69.71 1.31 0.49 0.05 0.42 0.044 0.230 29.9 0.26 G 62.60 3.78 0.05 2.15 0.08 0.066 0.013 0.14 2.10 H 58.57 4.61 0.04 1.26 0.07 0.036 0.010 0.20 8.66 1 63.57 4.03 0.04 2.35 0.10 0.066 0.009 0.25 2.34 J 64.54 2.92 0.06 2.26 0.06 0.021 0.004 0.14 1.72 57.39 5.08 0.37 2.58 0.20 0.042 0.009 0.07 8.66 56.29 15.3 0.69 1.16 0.08 0.024 0.363 1.93 0.73 64.06 3.65 0.14 2.05 0.08 0.061 0.010 0.37 1.76 2试验结果及分析 由此类推，可以排列出13种铁矿粉的同化性强 弱顺序为： 图2分别给出了13种进口铁矿粉在4个温 H>K>I>G>L>M>C>D>F>J>E>B>A. 度下与CaO反应能力的测定结果.本试验是在 由实验结果可知，不同种类的铁矿粉具有 恒定温度的条件下，通过考察时间的变化来确 不同的同化特性，这主要是由铁矿粉自身特性 定各种铁矿粉的同化性的强弱.对于在足够长 所决定的.分析认为影响铁矿粉与CaO同化的 的焙烧时间内仍然未能表现出同化特征的铁矿 因素有5刃：铁矿粉的致密程度、结晶水含量、脉 粉，则在更高的温度下重复上述测试过程.例如 石成分及其赋存状态等，一般而言，结构疏松、 图2中的L和M矿，这2种矿粉在1220℃，焙 “结晶水含量高的铁矿粉与CaO有较强的同化能 烧时间为9min的条件下，仍未表现出同化特 力，这是因为此类铁矿粉与CaO的反应动力学 征，为此将这2种矿粉升高到1250℃进行测试. 条件相对较好.另外，脉石成分中SiO2、A1O,含 因此，在1220℃，焙烧时间为9min的条件下表 量较高，且以粘土类化合物存在的铁矿粉，其同 现出同化特征的G矿的同化性大于L和M矿. 化能力亦相对较强

M 〕 1 . 2 4 吴 胜利 等 : 铁矿粉 与 C a o 同化能 力的试验 研究 . 2 5 9 . 红外线快速高温炉 升降装置开关 温控仪 电流表 温控仪显示器 温控仪设置按钮 温度表 气体流量表及调节旋钮 升 降装置速率表及调节旋钮 气体转换开关 图 1 烧结 实验装置 示意 图 电源 开关 匕〕 巨国 … 〔孚下曰 厌卜盛` 国 口 口 仄 F ig . 1 s e h e m a t i e d i a g r a m o f th e s i n t e r in g盯 s et m 表 1 铁 矿粉 的化学成 分 (质 t 分 数 ) Ta b l e 1 C h e m i c a l c o m P o s i t i o n o f ior n o re s 矿石 6 5 . 6 1 6 6 . 3 5 6 9 . 7 1 6 2 . 6 0 5 8 , 5 7 6 3 . 5 7 6 4 . 5 4 5 7 . 3 9 5 6 . 2 9 6 4 . 0 6 5 10 2 3 . 9 7 1 . 37 0 . 4 1 3 . 4 7 4 . 4 0 1 . 3 1 3 . 7 8 4 . 6 1 4 . 0 3 2 . 9 2 5 . 0 8 1 5 3 3 . 6 5 C a o 0 . 0 3 0 . 1 0 0 . 0 0 0 . 0 9 0 . 3 0 0 . 4 9 0 . 05 0 0 4 0 0 4 0 . 0 6 0 . 3 7 0 6 9 0 . 14 A 1 2 O 3 0 . 9 0 0 . 9 4 0 . 8 6 1 . 5 8 0 . 2 0 0 . 0 5 2 . 1 5 1 . 2 6 2 . 3 5 2 . 2 6 2 . 5 8 1 . 16 2 . 0 5 M g o 0 . 0 3 0 . 10 0 . 1 0 0 . 0 3 0 . 2 6 0 . 4 2 0 . 0 8 0 . 0 7 0 . 10 0 . 0 6 0 . 20 0 . 0 8 0 . 0 8 0 . 0 2 3 0 . 0 4 3 0 . 1 1 0 0 . 0 5 8 0 . 0 0 7 0 . 0 4 4 0 . 0 6 6 0 . 0 3 6 0 . 0 6 6 0 . 0 2 1 0 . 0 4 2 0 . 0 2 4 0 . 0 6 1 0 . 0 0 4 0 . 0 0 8 0 . 0 08 0 . 0 1 1 0 . 0 0 3 0 . 2 30 0 0 13 0 . 0 10 0 . 0 0 9 0 . 0 0 4 0 . 0 0 9 0 . 3 6 3 0 . 0 1 0 F e o 0 . 2 0 0 . 37 0 . 2 2 0 . 30 6 . 9 2 2 9 . 9 0 . 14 0 . 2 0 0 . 2 5 0 . 14 0 . 0 7 1 . 9 3 0 . 3 7 19 . 0 . 9 2 0 . 9 2 2 . 22 0 . 3 9 0 . 2 6 0 . 2 6 2 . 10 8 . 66 2 . 34 1 . 7 2 8 . 6 6 0 . 7 3 1 . 7 6 , 一657T 吧一70526 ABCDGKMEFHL1J 2 试验结果及分析 图 2 分别给出了 13 种进 口 铁矿粉在 4 个温 度下 与 C a O 反 应能力 的测定结果 . 本试验是在 恒定温度的 条件下 , 通 过考察时 间的变化来确 定各种铁矿粉的同化性的强 弱 . 对于 在足 够长 的焙烧时间内仍然未能表现出同化特征的铁矿 粉 , 则在更高 的温度下重复上 述测试过程 . 例如 图 2 中的 L 和 M 矿 , 这 2 种矿粉 在 1 2 0 ℃ , 焙 烧时间 为 g m in 的条件 下 , 仍未表 现出同化特 征 , 为此将这 2 种矿粉升高到 1 2 50 ℃ 进行测试 , 因此 , 在 1 2 2 0℃ , 焙烧时间为 g m in 的条件下表 现出同化特征 的 G 矿的同化性大于 L 和 M 矿 . 由此类推 , 可 以排列 出 13 种铁矿 粉的同化性强 弱顺序为 : H > K 习> G > L > M > C > D > F> J > E> B > A . 由实验结果可 知 , 不 同种类 的铁矿粉具有 不 同的 同化特性 , 这主 要是 由铁矿粉 自身特性 所决定 的 . 分析认 为影 响铁矿粉与 C a O 同化的 因素有 `钊 : 铁矿粉 的致密程度 、 结 晶水含量 、 脉 石成分 及其 赋存 状态等一般而 言 , 结构疏松 、 结 晶水含量高的铁矿粉 与 C a o 有较强 的同化能 力 , 这是 因 为此类 铁矿粉与 C a O 的 反 应动力学 条件相对较好 . 另 外 , 脉石 成分 中 51 0 2 、 1A 2 O , 含 量较高 , 且 以粘 土类化合物存在 的铁矿粉 , 其 同 化能力亦相对较强

·260· 北京科技大学学报 2002年第3期 9 1220℃ 1250℃ 0 H K G M 1270℃ 1300℃ C D F E B 铁矿石种类 铁矿石种类 图2各种铁矿粉的同化特性测定结果 Fig.2 Measurement results of assimilation characteristics of iron ores 3铁矿粉同化性在烧结中的应用 影响烧结矿的产量和质量 由此可见，实际烧结生产中，铁矿粉与CaO 如果铁矿粉与CaO的同化能力过弱，则在 的同化能力并非越高越好，也不是越低越好，而 正常的烧结温度和烧结时间下，由于产生的液 是应该根据具体情况选择一个合适的烧结混合 相数量少，不利于烧结混合料的熔化粘结，从而 料同化能力. 影响烧结矿的固结强度；同时，由于高碱度烧结 例如，当实际生产中未熔矿石较多、粘结相 矿配人较多的CaO,若铁矿粉的同化能力弱，就 不足而导致烧结矿的强度降低时，则可以考虑 有可能因为反应不完全而出现CaO残余物（俗 适当加大同化能力强的铁矿粉的配比，如：增加 称白点)，它遇水后形成Ca(OH)2,导致烧结矿的 H,K,l,G的铁矿粉的配比.根据国内某钢铁企业 破碎。 的实践可知，这一基于铁矿粉同化特性的优化 反之，如果铁矿旷粉的同化能力过强，则在正 配矿原则，在实施高铁、低$O,烧结新技术时发 常的烧结温度和时间下，会引起烧结过程中大 挥了重要作用.图3给出了本研究结果的实际 量液相的快速形成，导致起固结骨架作用的核 生产应用实例.在逐步提高烧结矿含铁品位 矿石减少以及烧结料层高温透气性恶化，从而 (56.72%→58.29%).降低Si0(5.40%→4.76%)的 5.6 59 5.2 58 4.8 4.4 56 L.83 49 .77 43 6 40 44 36 42 基淮 生产1 生产2 基淮 生产1 生产2 图3铁矿粉的同化特性在开发低S10,烧结技术方面的应用 Fig.3 Application of assimilation characteristics of iron ores on the low silica sintering technology

。 2 60 。 北 京 科 技 大 学 学 报 2 020 年 第 3 期 9 { — — — 一一一一一一一了 - -厂门 厂一一一一一一一一一一 — -一一一一一一门 1 22 0℃ 1 2 50℃ H K ù 6 内、 ù八n,U 一、日甸口 1 2 7 0 ℃ 3 0 0 ℃ 6 层\知日 D 铁矿 石种 类 J E B A 铁矿 石种类 图 2 各种铁 矿粉 的 同化特 性测 定结 果 F i g . 2 M e a s u er m e n t er s u it s o f a s s ha Ua t io n e b a r a e t e r is t i e s o f i or n o r e s 3 铁矿粉同化性在烧结中的应用 如果铁 矿粉与 c ao 的同化 能力过弱 , 则在 正常的烧结 温度和烧结 时间下 , 由于 产生 的液 相数量少 , 不 利于烧结混合料的熔化粘结 , 从 而 影响烧结矿的 固结强度 ; 同时 , 由于高碱度烧结 矿配人较多 的 C aO , 若铁矿粉 的同化 能力 弱 , 就 有 可 能因 为反应不 完全而 出现 C a o 残余物 ( 俗 称 白点 ) , 它遇水 后形成 C a( O H ) 2 , 导 致烧结矿 的 破碎 . 反 之 , 如果铁矿粉的 同化能力过强 , 则在 正 常 的烧结 温度和 时 间 下 , 会 引起烧结过程 中大 量液相 的快速形成 , 导致起 固结 骨架作用 的核 矿石减 少 以及烧结 料层高温透气性 恶化 , 从 而 影响烧结矿 的产量和 质量 . 由此可见 , 实际 烧结生 产 中 , 铁矿粉与 c a o 的 同化能力并非越高越好 , 也不 是越低越好 , 而 是应 该根据具体情况选择一个合适的烧结混合 料同化能力 . 例如 , 当实 际生产 中未熔矿石较多 、 粘结 相 不足而导致烧结 矿的强度降低 时 , 则可 以考 虑 适当加大同化能力强 的铁矿粉的配 比 , 如 : 增 加 H , K ,l G 的铁矿粉 的配 比 根据 国内某钢铁企 业 的实践可 知 , 这一基 于铁 矿粉同化特性 的优 化 配矿原则 , 在实施高铁 、 低 51 0 2烧结新技术时发 挥了 重要作 用 . 图 3 给 出 了 本研究结果 的实 际 生产 应用 实例 . 在逐 步提 高烧 结矿 含铁 品位 ( 5 6 . 7 2 %升 5 8 . 2 9 % ) 、 降低 5 10 2 ( 5 . 4 0 % 一 ) 4 . 7 6% ) 的 芝妈帐织瑕曰。 ~ ~ \ 一一/ 一 / / 姗驾次、ō协OS 69 月了ù、 à, j 062 哎八0 ù 44 伟凡、àjZ . 4 · 望切侧织窿备驾 创耀澳霎谈坎驾芝五创协汉魁回袋助冲 芝妞魁冲帐划妞亘褪 基准 生 产 1 生 产 2 基 准 生产 1 生 产 2 图 3 铁 矿粉 的同 化特性 在开 发低 5 10 2 烧结技 术方 面的 应用 F哈 3 A p P lic a t i o n o f a s s i m n a t i o n e b a r a e t e r i s t i e s o f i or n o er s o n t h e l ow s i li e a s i n t e r i n g t e e h n o l o gy

Vol.24 吴胜利等：铁矿粉与Ca0同化能力的试验研究 ·261 过程中，在既没有靠提高烧结矿二元碱度也没 石成分SiO2,A12O含量较高、且以粘土类化合物 有靠增加烧结热量的情况下，而是通过增加高 存在的铁矿粉，与CaO有较强的同化能力. 同化性的铁矿粉用量和减少低同化性的铁矿粉 (3)通过优化烧结配矿，调整烧结混合料的 用量，以提高烧结混合料的同化能力，有效地解 同化状况，对实施高铁份、低SO,烧结新技术、 决了高铁、低SO,烧结矿液相不足的关键技术 高褐铁矿用量的低成本烧结新技术等具有重要 问题，确保了烧结矿的成品率和转鼓强度 作用 另外，多用褐铁矿以降低烧结配矿成本时， 参考文献 为了防止混合料过熔而导致料层透气性恶化， 配矿中应考虑选择J,E,B,A等同化性弱的矿石 1 Wu Shengli,Eiki Kasai,Yasuo Omori.Effect of The Con- stitution of Granules on Coalescing Phenomenon and 与褐铁矿搭配使用.这一配矿原则也在烧结生 Strength after Sintering[C].[in:]Proceedings of the 6th In- 产实践中获得很好的效果 ternational Iron and Steel Congress.Nagoya:ISIJ,1990.15 综上所述，把握和利用铁矿粉的同化能力 2 Yukihiro Hida,Jun Okazaki,Kaoru Ito.Shunichi Hira- 这一烧结基础特性，通过优化烧结配矿，运用 kawa.Effect of Mineralogical Properties of Iron Ore on Its “以烧结原料去适应先进的烧结工艺”这一新思 Assimilation with lime [J].Tetsu-to-Hagane,1992,78(7): 1013 路，可以改变传统上“以烧结工艺迎合烧结原 3 Wu Shengli.Study on Ore-proportioning Design and Re- 料”的落后被动的生产方式，使低温烧结、厚料 duction of Nitrogen Oxides in Iron Ore Sintering Process 层烧结等新技术能够切实有效地实施，从而达 [D]:(Doctor Degree Paper ).SENDAI:Japan Tohoku Uni- 到整体优化烧结工艺的目的 versity,1991 4 Caporali L,Oliveira D,Ottoni R.铁矿石烧结反应性的 4结语 概念[).钢铁，1999,34（增刊）：111 5米坤.烧结用铁矿石微观特性及粉/核高温结合性的 (1)不同种类的铁矿粉，由于其自身特性的 研究D小[硕士学位论文].北京：北京科技大学，2001 不同，在烧结过程中所呈现出的同化能力各不 6.王筱留.钢铁冶金学（炼铁部分（第2版）M)北京：冶 金T.业出版社，2000 相同. 7林鸿.宝钢低成本烧结配矿新技术的基础研究[D]: (2)用同化温度和同化时间可以表征铁矿 [硕士学位论文].北京：北京科技大学，2000 粉的同化能力.结构疏松、结晶水含量高以及脉 Experiment Study of Assimilation Ability between Iron Ores and CaO WU Shengli,LIU Yu,DU Jianxin,MI Kun,LIN Hong Metallurgy School,UST Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT In the process of sintering,the ability that iron ore react with CaO to create liquid phase is an important index,which evaluate the consolidation of sinter.So based on the experiments,the temperature and time of assimilation on thirteen kinds of imported iron ores were studied.Then analyzed the factors that affect assimilation in theory.Its application in the sintering process was practised. KEY WORDS iron ores;sintering;assimilation;optimizing ore-proportioning;low silicon sintering

V b l . 2 4 吴 胜利等 : 铁矿 粉与 C aO 同化能力 的试验 研究 过 程中 , 在既 没有靠提高烧结矿二元碱度也没 有靠增加烧 结热量 的情 况下 , 而是通过增加高 同化性 的铁矿粉用量和 减少低 同化性的铁矿粉 用量 , 以提高烧结混合料 的同化能力 , 有效地解 决 了高铁 、 低 51 0 2烧 结矿液相不 足 的 关键技术 问题 , 确保 了烧结矿 的成 品率 和转鼓 强度 . 另 外 , 多用 褐铁矿以 降低烧结配 矿 成本 时 , 为 了 防止混合 料过熔而 导致料层 透气性恶化 , 配矿 中应考虑选择 J , E , B, A 等同化性弱 的矿石 与褐铁矿搭配使用 . 这一 配矿原则 也在烧结生 产实践 中获得很好 的效果 . 综 _ _ 卜所述 , 把握 和利用铁 矿粉 的 同化能力 这一烧结基础特性 , 通过优化烧结 配矿 , 运 用 “ 以 烧结原料去适应先进的烧结工艺 ” 这一新思 路 , 可 以改变传统上 “ 以烧结 工艺 迎合烧 结原 料 ” 的落后被 动的生 产方式 , 使 低温烧 结 、 厚料 层烧结等新技术能够切实有效地实施 , 从 而达 到整 体优化烧结工艺 的 目的 . 石成分 S i0 2, 1A 2 0 3 含量较高 、 且 以粘 土类化合物 存在 的铁矿粉 , 与 C a o 有较强 的同化能力 . (3 ) 通过优化烧结 配矿 , 调整烧结混合料 的 同化状况 , 对实施高铁份 、 低 5 10 2 烧结新技术 、 高褐铁矿用 量的低 成本烧结新技术等具有重要 作用 . 4 结语 ( l) 不 同种类 的铁矿粉 , 由于其 自身特性的 不 同 , 在烧结过程 中所呈 现 出的同化能力各 不 相 同 . (2 ) 用 同化温度 和 同化 时间可 以表征铁矿 粉 的同化能力 . 结构疏松 、 结 晶水含量高 以及 脉 参 考 文 献 1 W u s h e n g l i , E ik i K a s a i , aY s u o o m o r i . E fe e t o f T h e C o n - s ti tu ti o n o f G ra n u l e s o n C o a l e s e i n g P h e n o m e n o n an d S etr n g ht a ft e r Si n et ir n g【C ] . [i n :」Por c e e di n g s o f ht e 6 ht In - t e nr at i o n a l I or n an d S t e e l C o n g r e s s . N a g o y a : I SIJ , 19 9 0 . 1 5 2 uY k ih i r o H id a , J u n o k az k i , K a o ur l t o . S h u n i e hi H i r a - k aw a . E fe e t o f M i n e r a l o g i e a l P r o P e rt i e s o f l or n o r e o n l t s A s s im il a ti o n w i t h li m e [J」 . eT t s u 一 t o 一 H ag an e , 19 9 2 , 7 8 ( 7 ) : 1 0 1 3 3 wu s h e电一i . s ut dy o n o er 一 p r叩 o rt i o n i n g n e s i g n an d R e - d u e t i o n o f N i tor g e n o x id e s i n I r o n o er Siin e r i n g P or e e s s [D』: (D o e t o r D e g r e e Pap e r ) . SE N D A I : J ap an OT h o ku U n i - v e r s iyt, 1 9 9 1 4 e叩 o ar li L , o l i v e i r a D , o t o n i R . 铁 矿石烧 结反应 性 的 概念 [J ] . 钢铁 , 19 9 9 , 3 4 (增 刊 ) : 1 1 1 5 米坤 . 烧结用 铁矿 石微观 特性及 粉 /核 高温结 合性 的 研究 【D] : [硕士学 位论 文 ] . 北京 : 北京科 技大学 , 2 0 1 6 . 王筱 留 . 钢铁冶金学 (炼 铁部 分 )( 第 2 版 )【M l . 北京 :冶 金工业 出版 社 , 2 0 0 7 林 鸿 . 宝钢低 成本烧 结配 矿新技 术 的基础研究 [D] : [硕 士学位论文 ] . 北 京: 北京科 技 大学 , 2 0 0 E x P e r im e n t S ut 即 o f A s s im il at i o n A b ility b e wt e e n I r o n O er s an d C a O 不犷U hS en g il, IL U uY , D U iJ a xn in , 入右 uK n , LNI H d ng M e t a ll l l r gy S e h o o l , U S T B e ij i n g , B e ij ign 10 00 8 3 , C h i n a A B S T R A C T I n t h e rP o e e s s o f s i n t e r i n g , th e ab iliyt ht at i r o n or e r e a e t w iht C a O t o c r e at e liq u id Ph a s e i s an im Po rt an t i n d e x , w h i e h e v a l u at e ht e c o n s o lid at i o n o f s i n te .r S o b a s e d o n ht e e x p e r im e nt s , t h e t emP e r a t u r e an d t im e o f a s s im il at i o n o n ht irt e e n ik n d s o f 1 1n P o rt e d i r o n o r e s w e r e s ut d i e d . T h e n an a l y z e d ht e fa e t o r s th a t a fe e t a ss 而ilat i o n i n ht e o yr . It s aP Pli c at i o n in ht e s i ent r i n g P r o c e s s w a s Par e t i s e d . K E Y WO R D S i r o n o r e s : s i n t e r i n g : a s s im il at i o n : o Pt im i z i n g o r e 一 P r o P o rt i o n in g : l o w s ili e o n s l n t e r i n g