·700· 北京科技大学学报 第33卷 501m M一磁铁矿：F一SFCA:H一赤铁矿：V一玻璃质矿物：L一正硅酸钙：P一钙钛矿 图4矿样S,的矿相结构.(a)SFCA/M熔蚀结构：(b)VM粒状结构：(c)M/M连品结构：(d)SFCA/M交织结构与赤铁矿形态 Fig.4 Mineralogical structures of sinter S::(a)SFCA/M molten structure:(b)V/M granular structure:(c)M/M bonding structure:(d) SFCA/M interwoven structure and hematite 在所有四组烧结矿样中，矿样S,中赤铁矿和 高温还原性的提高；而表层至200mm深处混合料却 SFCA含量最低，磁铁矿、正硅酸钙和钙钛矿含量最 因供热不足导致烧结矿粒度和强度得不到保证，烧 高，其主要黏结相结构包括SFCA/M熔蚀结构 结矿的整体质量和产量受到较大程度的影响 (图5(a))、V/M粒状结构和M/M连晶结构 (图5(b)).对比分析图2(b)、图3(b)、图4(a)和 4结论 图5(a),可以发现铁酸钙在SFCA/M熔蚀结构中所 (1)钒钛烧结矿床的整体透气性较差，测温发 占的比例在持续下降，并且更多的钙钛矿和正硅酸 现该料床的过湿带几乎不存在，原矿带、干燥带和熔 钙在晶界处析出，黏结相结构的还原性和还原后强 融带的阻力损失占主导地位，应通过强化制粒、降低 度受到较大的削弱.V/M粒状结构和M/M连晶结 配碳量等方法减小三个带的阻力损失， 构内同样存在大量的钙钛矿和正硅酸钙，占据了黏 (2)随着料层深度的增加，火焰前锋和成矿前 结结构的连接点，破坏了黏结结构的强度，如 锋迁移速度急剧下降，说明台车下部料床的结构变 图5(b)所示.矿样S4中赤铁矿的体积分数仅为 化大，烧结透气性持续恶化；加强偏析布料效果，增 12%,几乎全部以骸晶状结构集中于气孔附近，说明 大台车下部料粒的平均粒度和热态强度，对提高钒 在料层L进行烧结时，烧结矿床的透气性极差，仅 钛矿烧结利用系数至关重要. 有少量的磁铁矿氧化成赤铁矿.钙钛矿、正硅酸钙 (3)台车上部混合料（表层至200mm深处）烧 和玻璃质矿物与赤铁矿和铁酸钙的含量相差较小， 结成矿时熔融时间和高温持续时间短，烧结温度低， 即烧结矿属于多组分结构，不同矿物在升温过程中， 局部有残余原矿存在：中部混合料(200~300mm) 由于膨胀系数的差异将导致矿物间产生裂纹、彼此 的熔融时间较上部略有提高，但高温持续时间增长 脱落而碎化，烧结矿的强度和粒度均受到较大程度 更快：下部烧结料烧结温度、熔融时间和高温持续时 的影响.从表层下400mm深处开始，供热量过高导 间急速增加，过熔现象发生，成矿速度和烧结矿质量 致烧结矿的结构恶化，严重影响低温还原粉化性和 严重下降.北 京 科 技 大 学 学 报 第 33 卷 M—磁铁矿; F—SFCA; H—赤铁矿; V—玻璃质矿物; L—正硅酸钙; P—钙钛矿 图 4 矿样 S3 的矿相结构． ( a) SFCA/M 熔蚀结构; ( b) V/M 粒状结构; ( c) M/M 连晶结构; ( d) SFCA/M 交织结构与赤铁矿形态 Fig． 4 Mineralogical structures of sinter S3 : ( a) SFCA/M molten structure; ( b) V/M granular structure; ( c) M/M bonding structure; ( d) SFCA/M interwoven structure and hematite 在所有四组烧结矿样中，矿样 S4 中赤铁矿和 SFCA 含量最低，磁铁矿、正硅酸钙和钙钛矿含量最 高，其主要黏结相结构包括 SFCA/M 熔 蚀 结 构 ( 图 5( a) ) 、V/M 粒 状 结 构 和 M/M 连 晶 结 构 ( 图 5( b) ) ． 对比分析图 2( b) 、图 3( b) 、图 4( a) 和 图 5( a) ，可以发现铁酸钙在 SFCA/M 熔蚀结构中所 占的比例在持续下降，并且更多的钙钛矿和正硅酸 钙在晶界处析出，黏结相结构的还原性和还原后强 度受到较大的削弱． V/M 粒状结构和 M/M 连晶结 构内同样存在大量的钙钛矿和正硅酸钙，占据了黏 结结 构 的 连 接 点，破坏了黏结结构的强度，如 图 5( b) 所示． 矿样 S4 中赤铁矿的体积分数仅为 12% ，几乎全部以骸晶状结构集中于气孔附近，说明 在料层 L4进行烧结时，烧结矿床的透气性极差，仅 有少量的磁铁矿氧化成赤铁矿． 钙钛矿、正硅酸钙 和玻璃质矿物与赤铁矿和铁酸钙的含量相差较小， 即烧结矿属于多组分结构，不同矿物在升温过程中， 由于膨胀系数的差异将导致矿物间产生裂纹、彼此 脱落而碎化，烧结矿的强度和粒度均受到较大程度 的影响． 从表层下 400 mm 深处开始，供热量过高导 致烧结矿的结构恶化，严重影响低温还原粉化性和 高温还原性的提高; 而表层至 200 mm 深处混合料却 因供热不足导致烧结矿粒度和强度得不到保证，烧 结矿的整体质量和产量受到较大程度的影响． 4 结论 ( 1) 钒钛烧结矿床的整体透气性较差，测温发 现该料床的过湿带几乎不存在，原矿带、干燥带和熔 融带的阻力损失占主导地位，应通过强化制粒、降低 配碳量等方法减小三个带的阻力损失． ( 2) 随着料层深度的增加，火焰前锋和成矿前 锋迁移速度急剧下降，说明台车下部料床的结构变 化大，烧结透气性持续恶化; 加强偏析布料效果，增 大台车下部料粒的平均粒度和热态强度，对提高钒 钛矿烧结利用系数至关重要． ( 3) 台车上部混合料( 表层至 200 mm 深处) 烧 结成矿时熔融时间和高温持续时间短，烧结温度低， 局部有残余原矿存在; 中部混合料( 200 ～ 300 mm) 的熔融时间较上部略有提高，但高温持续时间增长 更快; 下部烧结料烧结温度、熔融时间和高温持续时 间急速增加，过熔现象发生，成矿速度和烧结矿质量 严重下降． ·700·