·916 工程科学学报，第38卷，第7期 粉化性能.这是由于SiO2含量的增加有利于促进复合 更快.此S02含量范围内，烧结矿的还原度指数均满 铁酸钙的生成，同时有利于促进钙铁橄榄石等硅酸 足RI≥78%，为烧结矿中的一级品，Si02含量为区间 盐液相的生成，使得烧结矿中骸晶状赤铁矿减少.另 内最低(4.8%)时烧结矿的是相对最高的，说明可 外，碱度在1.8~2.0时，烧结矿低温还原粉化指数 以在碱度为1.8、1.9和2.0时降低烧结矿中Si02含 RDI.s随碱度的增加而提高，故提高烧结矿碱度可以 量.另外可看出碱度在1.8~2.0时，烧结矿还原性能 改善烧结矿低温还原粉化性能。 随碱度的增加是提高的. 2.3Si02含量对烧结矿还原性能的影响 2.4Si0,含量对烧结矿软熔性能的影响 还原性是评价烧结矿的一个非常重要的指标.改 目前国内外的软熔性能实验尚未形成统一的标 善烧结矿的还原性能，可提高其在高炉内间接还原的 准，本软化滴落性能实验以北京科技大学制定的铁矿 比例，进而实现节能降耗☒.还原性实验按照中国国 石熔滴性能试验设备和方法进行实验.该方法在 家标准(GB/T13241一1991)检验方法所使用的装置及 荷重条件、温度制度和气氛方面都基本上模拟高炉的 工艺参数进行实验圆.Si0,含量对烧结矿还原性能 条件，装料坩埚分三层，中间为烧结矿，上下铺有两层 的影响见图3 焦炭，最高实验温度可达到1600℃，实验温度和料层 收缩率均由计算机自动记录.烧结矿软熔实验的工艺 -R-1.8 参数如表5所示. -R=19 +R=2.0 表5软熔性能实验工艺参数 Table 5 Technological parameters of softening-melting performance test 序号 项目 实验条件 1 试样 粒度为10~12.5mm,试样高度约为80mm 82 坩埚 石墨坩埚，内径75mm 3 还原气体成分 30%C0+70%N2 8964748495051525354555657585.9 4 实验荷重 1kg'em-2 Si0,质量分数/% 5 还原气体流量 15 L.min-1 图3S02含量对烧结矿还原性能的影响 本次研究中烧结矿的软熔性能用软化开始温度 Fig.3 Effect of SiO,content on the reduction performance of sinter (T。为试样软化收缩10%的温度)与软化温度区间 由图可知，在三个碱度水平下，随Si02含量的增 (△T,=T。-T。,即软化终了温度与软化开始温度的 加，烧结矿的还原性呈现下降的趋势.这是因为SO, 差值)两个指标来衡量.SiO2含量对烧结矿软熔性能 含量的增加使得烧结矿中钙铁橄榄石等难还原硅酸盐 的影响见图4.理论Si0,含量与实际Si0,含量基本一 相增加，烧结矿还原性降低.当碱度R为1.8时，在 致，所以分析中直接使用理论S02含量区间进行 Si02质量分数为4.8%~5.0%范围内，还原度指数下 论述 降幅度更大：而对于碱度1.9和2.0，当Si02质量分数 由图4可知：对于软化开始温度，当Si02含量在 在5.0%~5.7%的范围内时，烧结矿还原度指数下降 4.8%~5.4%内增加时，T。逐渐升高，升高幅度较高： I100 210 -R=1.8 -R=1.8 ◆-R=1.9 -R=19 1080 R=2.0 205 +R=20 200 1060 195 51040 190 1020 185 10064748495055立5354556575859 18q64748495055克5354556575859 Si0,质量分数/% Si0,质量分数/% 图4Si02含量对烧结矿软熔性能的影响 Fig.4 Effect of Si0,content on the softening-melting performance of sinter工程科学学报，第 38 卷，第 7 期 粉化性能． 这是由于 SiO2 含量的增加有利于促进复合 铁酸钙的生成［11］，同时有利于促进钙铁橄榄石等硅酸 盐液相的生成，使得烧结矿中骸晶状赤铁矿减少． 另 外，碱度在 1. 8 ～ 2. 0 时，烧结矿低温还原 粉 化 指 数 ＲDI + 3. 15随碱度的增加而提高，故提高烧结矿碱度可以 改善烧结矿低温还原粉化性能． 2. 3 SiO2 含量对烧结矿还原性能的影响 还原性是评价烧结矿的一个非常重要的指标． 改 善烧结矿的还原性能，可提高其在高炉内间接还原的 比例，进而实现节能降耗［12］． 还原性实验按照中国国 家标准( GB / T13241—1991) 检验方法所使用的装置及 工艺参数进行实验［13］． SiO2 含量对烧结矿还原性能 的影响见图 3． 图 3 SiO2 含量对烧结矿还原性能的影响 Fig． 3 Effect of SiO2 content on the reduction performance of sinter 图 4 SiO2 含量对烧结矿软熔性能的影响 Fig． 4 Effect of SiO2 content on the softening-melting performance of sinter 由图可知，在三个碱度水平下，随 SiO2 含量的增 加，烧结矿的还原性呈现下降的趋势． 这是因为 SiO2 含量的增加使得烧结矿中钙铁橄榄石等难还原硅酸盐 相增加，烧结矿还原性降低． 当碱度 Ｒ 为 1. 8 时，在 SiO2 质量分数为 4. 8% ～ 5. 0% 范围内，还原度指数下 降幅度更大; 而对于碱度 1. 9 和 2. 0，当 SiO2 质量分数 在 5. 0% ～ 5. 7% 的范围内时，烧结矿还原度指数下降 更快． 此 SiO2 含量范围内，烧结矿的还原度指数均满 足 ＲI≥78% ，为烧结矿中的一级品，SiO2 含量为区间 内最低( 4. 8% ) 时烧结矿的 ＲI 是相对最高的，说明可 以在碱度为 1. 8、1. 9 和 2. 0 时降低烧结矿中 SiO2 含 量． 另外可看出碱度在 1. 8 ～ 2. 0 时，烧结矿还原性能 随碱度的增加是提高的． 2. 4 SiO2 含量对烧结矿软熔性能的影响 目前国内外的软熔性能实验尚未形成统一的标 准，本软化滴落性能实验以北京科技大学制定的铁矿 石熔滴性能试验设备和方法进行实验［14］． 该方法在 荷重条件、温度制度和气氛方面都基本上模拟高炉的 条件，装料坩埚分三层，中间为烧结矿，上下铺有两层 焦炭，最高实验温度可达到 1600 ℃，实验温度和料层 收缩率均由计算机自动记录． 烧结矿软熔实验的工艺 参数如表 5 所示． 表 5 软熔性能实验工艺参数 Table 5 Technological parameters of softening-melting performance test 序号 项目 实验条件 1 试样 粒度为10 ～ 12. 5 mm，试样高度约为80 mm 2 坩埚 石墨坩埚，内径 75 mm 3 还原气体成分 30% CO + 70% N2 4 实验荷重 1 kg·cm － 2 5 还原气体流量 15 L·min － 1 本次研究中烧结矿的软熔性能用软化开始温度 ( T10为试样软化收缩 10% 的温度) 与软化温度区间 ( ΔTA = T40 － T10，即软化终了温度与软化开始温度的 差值) 两个指标来衡量． SiO2 含量对烧结矿软熔性能 的影响见图 4． 理论 SiO2 含量与实际 SiO2 含量基本一 致，所以分析中直接使用理论 SiO2 含 量 区 间 进 行 论述． 由图 4 可知: 对于软化开始温度，当 SiO2 含量在 4. 8% ～ 5. 4% 内增加时，T10逐渐升高，升高幅度较高; · 619 ·