。1528 北京科技大学学报 第32卷 图2铁矿粉熔融过程形貌图.(1214℃.104%：(b)1328℃30%：(c91356℃40%：(d山1358℃48%：(91360℃.54%：(6 1363℃601% Fig2TDMm图es of the fusi知P0 cess of irnore fn5(两1214℃，104%：(b1328℃3049%：(91356℃，404%：(d山1358℃，489%： (e)1360℃54%：(6136品℃，601% 100 始形成温度低的铁矿粉，在烧结过程中有效液相 80 的生成将会提前. 60 40 (2)T:有效液相形成的终止温度，反映烧结过 20 恒 0 程铁矿粉生成有效液相的容易程度.有效液相形成 1100 11501200 1250130013501400 的终止温度①过高的铁矿粉，在烧结过程中有效液 温度℃ 相的生成量将会减少 图3铁矿粉收缩率随温度的变化形态 F 3 Changes of the shrinkage of ion ore fines with tem perature (3)生成有效液相的温度区间（取=工一 ,反映烧结料层中铁矿粉有效液相的生成范围， 合此类熔化曲线的铁矿粉为澳大利亚半褐铁矿粉、 也可体现烧结温度的可控程度.温度区间大的 澳大利亚赤铁矿粉、南非赤铁矿粉以及巴西南部赤 铁矿粉，在烧结过程中有效液相的生成范围广，烧结 铁矿粉. 温度的可控性强. 第三类铁矿粉在温度达到1300℃之后发生缓 (4)S。缓慢收缩段的试样收缩程度，反映各种 慢流动，升温至1380℃之后开始剧烈收缩并剧烈熔 铁矿粉在液相生成过程中的安全液相量.提出这一 化流动，剧烈收缩时临界收缩率低于10%高温区 指标的思路是：铁矿粉的液相生成过程有两种形式， 剧烈收缩时“急熔”.符合此类熔融曲线的铁矿粉为 一种是随温度升高而急剧生成另一种是在一个较 巴西南部精粉和巴西北部赤铁矿 宽的温度范围内缓慢生成，显然后者的液相生成特 2.2熔融性指标提取 性要优于前者.为此，将作为反映烧结过程中铁 根据试样在不同温度下的形貌变化和熔融曲 矿粉生成安全液相的数量，定义S=S一S,其中 线，提取了各项熔融性指标，并在图4中作相应 为试样发生第一次急剧收缩到缓慢收缩的临界收 表征. 缩率，S为液相发生最终急剧流动的临界收缩率. 缓慢收缩程度大的铁矿粉，在烧结过程中生成的 第一次 刷烈收缩段 安全液相量相对多. 缓慢收缩段 2.3熔融性测定结果分析 55 不同类型进口铁矿粉的熔融性指标分别如图5 30 至图8所示.由图5图6表示的和可知：不 同类型铁矿粉在有效液相的开始形成温度和有效液 相形成的终止温度方面存在明显差异.另外，相对 T℃ 比较而言，澳大利亚褐铁矿的和T均最低，在 图4铁矿旷粉熔融性指标 1200℃时开始有液相的有效流动，但在1225℃时 F琴4Fus知chamcteristic ndex of ion ore fines 即达到有效液相形成的最大值，这一结果表明其在 (1):有效液相的开始形成温度，反映烧结过 烧结过程中的有效液相很容易产生：与澳大利亚褐 程铁矿粉开始生成有效液相的时间.有效液相的开 铁矿相比，澳大利亚赤铁矿、南非赤铁矿的均提北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 图 2 铁矿粉熔融过程形貌图.(a)1 214℃, 10.4%;(b)1 328℃, 30.4%;(c)1 356℃, 40.4%;(d)1 358℃, 48.9%;(e)1 360℃, 54.6%;(f) 1 363℃, 60.1% Fig.2 TEMimagesofthefusionprocessofironorefines:(a)1 214℃, 10.4%;(b)1 328℃, 30.4%;(c)1 356℃ , 40.4%;(d)1 358℃, 48.9%; (e)1 360℃, 54.6%;(f)1 363℃, 60.1% 图 3 铁矿粉收缩率随温度的变化形态 Fig.3 Changesoftheshrinkageofironorefineswithtemperature 合此类熔化曲线的铁矿粉为澳大利亚半褐铁矿粉 、 澳大利亚赤铁矿粉、南非赤铁矿粉以及巴西南部赤 铁矿粉 . 第三类铁矿粉在温度达到 1 300 ℃之后发生缓 慢流动 ,升温至 1 380 ℃之后开始剧烈收缩并剧烈熔 化流动 ,剧烈收缩时临界收缩率低于 10%, 高温区 剧烈收缩时 “急熔 ”.符合此类熔融曲线的铁矿粉为 巴西南部精粉和巴西北部赤铁矿. 2.2 熔融性指标提取 根据试样在不同温度下的形貌变化和熔融曲 线 ,提取了各项熔融性指标 , 并在图 4 中作相应 表征. 图 4 铁矿粉熔融性指标 Fig.4 Fusioncharacteristicindexofironorefines (1)T30 :有效液相的开始形成温度, 反映烧结过 程铁矿粉开始生成有效液相的时间.有效液相的开 始形成温度 T30低的铁矿粉 ,在烧结过程中有效液相 的生成将会提前. (2)T55 :有效液相形成的终止温度 ,反映烧结过 程铁矿粉生成有效液相的容易程度.有效液相形成 的终止温度 T55过高的铁矿粉, 在烧结过程中有效液 相的生成量将会减少. (3)TR:生成有效液相的温度区间 (TR =T55 - T30 ),反映烧结料层中铁矿粉有效液相的生成范围, 也可体现烧结温度的可控程度 .温度区间 TR大的 铁矿粉,在烧结过程中有效液相的生成范围广,烧结 温度的可控性强. (4)SR:缓慢收缩段的试样收缩程度 , 反映各种 铁矿粉在液相生成过程中的安全液相量 .提出这一 指标的思路是 :铁矿粉的液相生成过程有两种形式, 一种是随温度升高而急剧生成, 另一种是在一个较 宽的温度范围内缓慢生成, 显然后者的液相生成特 性要优于前者 .为此 ,将 SR作为反映烧结过程中铁 矿粉生成安全液相的数量 , 定义 SR =S2 -S1 , 其中 S1为试样发生第一次急剧收缩到缓慢收缩的临界收 缩率 , S2 为液相发生最终急剧流动的临界收缩率. 缓慢收缩程度 SR大的铁矿粉, 在烧结过程中生成的 安全液相量相对多 . 2.3 熔融性测定结果分析 不同类型进口铁矿粉的熔融性指标分别如图 5 至图 8所示.由图 5 ～图 6表示的 T30和 T55可知 :不 同类型铁矿粉在有效液相的开始形成温度和有效液 相形成的终止温度方面存在明显差异.另外, 相对 比较而言, 澳大利亚褐铁矿的 T30和 T55均最低 , 在 1 200 ℃时开始有液相的有效流动, 但在 1 225 ℃时 即达到有效液相形成的最大值, 这一结果表明其在 烧结过程中的有效液相很容易产生 ;与澳大利亚褐 铁矿相比, 澳大利亚赤铁矿 、南非赤铁矿的 T30均提 · 1528·