·292· 北京科技大学学报 2005年第3期 2实验结果 32碱度的影响 图3给出了4种铁矿粉在烧结温度为1280℃ 在烧结温度为1280℃，二元碱度为4.0的实 时的液相流动性随二元碱度的变化特征.理论分 验条件下，分别测定了10种进口铁矿粉的液相 析和实验结果均表明：铁矿粉烧结时，随着CaO 流动特性.图1给出了相应的实验结果.根据液 的配入，可逐渐形成低熔点化合物，在同一烧结 相流动性指数的大小，可以获得实验所用10种 温度条件下，铁矿粉生成的液相的过热度增大， 铁矿粉的液相流动性从强到弱的排列顺序为： 液相的粘度降低.因此，随着二元碱度的增大，铁 D>F>G>A>J>I>C>H>E>B. 矿粉的液相流动性变大， 由实验结果可知，各种铁矿粉的烧结液相流 动特性存在明显差异.在此实验条件下D,F,G矿 ◆A 二元碱度4.0 的流动性较大：C,H,E矿流动性较小：B矿的流 D 动性指数为零，即在此实验条件下它没有产生流 G -J 动现象 3.5 1280℃，一元碱度4.0 3.0 2.5 2.0 1270 1280 12901300 13101320 .5 温度/℃ 图2铁矿粉的液相流动性随温度的变化特征 .0 Fig.2 Change of the fluidity of liquid phase in iron ores with tem- 0.5 perature 0.0 A B C D G 矿粉 A 图1各种铁矿粉试样液相流动性指数的比较 D Fig.I Comparison of the fluidity index of liquid phase in iron ores G J 3影响铁矿粉烧结液相流动性的 1280℃ 因素 烧结过程粘结相的产生主要取决于粘附粉 3.0 3.50 4.0 4.5 的物理化学变化.含有一定量CaO的铁矿石粘附 二元碱度 粉经历了加热、固相反应、液相生成等过程，最终 图3铁矿粉的液相流动性随碱度的变化特征 Fig.3 Change of the fluidity of liquid phase in iron ores with basi 形成固结其他烧结原料的粘结相.因此，粘附粉 city 的液相流动性实际上包括两个方面：一方面是低 熔点液相的生成能力：另一方面是生成的液相的 33铁矿粉自身特性的影响 流动能力、因此，影响烧结液相流动性的因素可 (1)SiO2含量.一方面，SiO2是烧结液相生成 作如下解析 的基础，高SiO含量的矿粉有利于烧结液相的形 31温度的影响 成，从而增大液相的流动性.另一方面，由于SO, 烧结温度的作用可概括为两个方面：其一是 是硅酸盐网络的形成物，其含量的增加有可能伴 确保粘附粉内进行物理化学反应的条件，同时 随液相粘度的升高，从而降低了铁矿粉的液相流 也有加快低熔点化合物生成速度的效应；其二 动性.但是，对低$02矿粉而言，前者占主导地 是提高液相的过热度，使液相的粘度降低.因此， 位，例如，A矿和B矿在其他性质上基本相同，但 一般情况下，随着烧结温度的升高，铁矿粉的 由于B矿的SO,含量低，因此B矿的液相流动性 液相流动性相应地增大.图2给出了4种铁矿粉 相比A矿要小， 在二元碱度为4.0时的液相流动性随温度的变化 (2)A0,含量.Al0属于高熔点物质，且它对 特征， 硅酸盐网络的形成有促进作用，导致液相的粘度北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 0 5 年 第 3期 2 实 验结 果 在烧 结 温度 为 1 2 80 ℃ , 二 元碱 度 为 .4 0 的实 验 条件下 , 分 别测 定 了 10 种 进 口 铁 矿粉 的液 相 流动 特性 . 图 1 给 出 了相 应 的实 验结果 . 根据 液 相 流动性 指数 的大 小 , 可 以获得 实验 所用 10 种 铁矿 粉 的液相 流动 性从 强 到弱 的排 列顺 序 为 : D > F > G > A > >J I> C > H> E> B . 由实验 结果 可知 , 各 种铁矿 粉 的烧 结液相 流 动特 性存在 明显 差异 . 在此 实验 条件 下 D , F , G 矿 的流 动性 较大 ; C , H , E 矿 流 动性较 小 ; B 矿 的流 动性 指数 为零 , 即在此 实验 条件 下它 没有产 生流 动现 象 . .3 2 碱度 的 影响 图 3 给 出 了 4 种 铁矿粉 在烧 结温度 为 1 2 8 0 ℃ 时的液 相流动 性 随二 元碱 度 的变化特 征 . 理论 分 析和 实验 结果 均表 明 : 铁 矿粉 烧 结时 , 随着 C a O 的配 入 , 可 逐渐 形成低 熔 点化 合物 . 在 同一烧 结 温 度 条件 下 , 铁矿 粉 生成 的液 相 的过热 度增 大 , 液相 的粘度 降低 . 因此 , 随着 二 元碱度 的增 大 , 铁 矿粉 的液 相流 动性 变 大 . 甲.`O笋 元一 碱尸\/ 度尸\/ DAGJ \ --。 1 ù+十 .胜`L,es we 卜胜., I 眨.esJ 4 内、,` 氟积划尽暇 1 28 0 ℃ , 丁 元 碱度 4 刀 ù、ànU`Jn ù 、 óO 月, j ,二勺一 1 象积群尽嚏 0 5 0 . 0 1 ` - - ~ - ~ ~ - - ` ~ - - - ~ - ~ ~ ` - 1 27 0 1 2 8 0 1 2 9 0 1 3 0 0 1 3 10 1 3 20 温度 /℃ 图 2 铁 矿粉 的液相流 动性随 温度 的变化特征 F ig . 2 C h a n 罗 o f 比 e n u id iyt o f l iq u id P加a , e i n i份n o 代, 戒比 et m - P e ar t ” 作 十ù+ A B C D E F G H I J 矿 粉 图 1 各种铁 矿粉试 样液相 流动性 指数 的比 较 F ig . l C o m P a ir s o n o f th e fl u id iyt i n d e x o f liq u i d P b a s e i n i or n o 代s 3 影 响铁 矿 粉烧 结 液相 流 动性 的 因 素 烧 结 过 程粘 结相 的 产 生 主 要 取 决 于粘 附粉 的物 理化 学变 化 . 含有 一定 量 C a O 的铁矿 石粘 附 粉经 历 了加 热 、 固相反应 、 液相生 成等过 程 , 最 终 形 成 固结其他 烧 结原料 的粘 结 相 . 因此 , 粘 附粉 的液 相流动 性 实际 上包 括两 个方 面 : 一 方面 是低 熔 点液相 的生成 能 力 ; 另 一方面 是生成 的液 相的 流 动能 力 . 因此 , 影响烧 结 液相 流动 性 的因素 可 作 如下 解 析 . 1 1 温度 的影 响 烧 结温 度 的作用 可概 括 为两个 方面 : 其 一 是 确 保粘 附粉 内进 行物 理 化 学反 应 的条 件 , 同时 也 有加 快低 熔 点 化合 物 生成 速 度 的效 应 ; 其 二 是提 高液相 的过 热度 , 使液 相的粘度 降低 . 因 此 , 一 般 情 况 下 , 随着 烧 结 温度 的升 高 , 铁矿 粉 的 液相 流动 性相 应地 增 大 . 图 2 给 出 了 4 种 铁矿 粉 在二 元碱度 为 .4 0 时的液 相流 动性 随温度 的变 化 特征 . 戴耙到 ō 拐缭 3 0 3 , 50 4 刀 4 万 二 元碱度 图 3 铁 矿粉 的液 相流 动性随碱 度的变 化特征 F i g. 3 C h a n gc o f t b e fl u id i yt Of li q u id P h a s e i . i or . o 代s w i th b a , i - c iyt .3 3 铁矿粉 自身特 性 的影 响 ( 1) 51 0 2 含量 一方面 , iS q 是烧 结 液相 生成 的基 础 , 高 iS q 含 量 的矿粉 有利 于烧 结液相 的形 成 , 从 而增大液 相 的流动 性 . 另一 方面 , 由于 iS q 是硅酸 盐 网络的形 成物 , 其含 量 的增 加有 可能伴 随液相 粘度 的升 高 , 从 而降低 了铁矿 粉的液 相流 动性 . 但 是 , 对 低 51 0 2矿 粉 而言 , 前 者 占主 导地 位 . 例 如 , A 矿 和 B 矿 在 其他 性质 上基 本相 同 , 但 由于 B 矿 的 51 0 2 含 量低 , 因此 B 矿 的液 相流 动性 相 比 A 矿 要小 . (2 ) A 1 2 0 3含 量 . A 1 2 0 3属 于 高熔 点物质 , 且它对 硅酸 盐 网络 的形成 有促进 作用 , 导致 液相 的粘度