。430· 北京科技大学学报 第31卷 350 结实验得到的小饼试样进行抗压强度测试，实验结 300 果如图4所示. 2 800 ☐1240℃ 20 图1280℃ 600 题1320℃ % 400 100 自然 0.5 1.0 1.5 2.0 200 MgO质量分数% 图3不同M0含量的烧结试样的黏结相强度比较 轻烧白云石蛇纹石镁质熔剂 白云石 Fig.3 Strength of bonding phase at different M go contents 图4不同镁质熔剂的烧结混合料的固结强度比较 由以上结果可以看出：当实验温度为1280℃ Fig 4 Strength of bonding phase at different Mgo fuxes 时，随着Mg0含量的增加，试样的黏结相强度基本 呈现先高后低的变化趋势，其转折点在Mg0质量 由以上结果可知：在烧结温度较低(1240℃) 分数为05%左右. 时，使用三种镁质熔剂试样的黏结相强度相差不大， 分析认为：当烧结试样中含有较高的Ca0之 当烧结温度较高(1280℃和1320℃)时以蛇纹石作 后，由于液相的生成。以及正硅酸钙(2Ca0S02,简 为镁质熔剂使用的试样黏结相强度相对最高，使用 记为CS)的出现影响试样液相固结的因素复杂 轻烧白云石的试样其次，作为镁质熔剂使用的白云 化，即：Mg0属于高熔点物质，它的存在会影响液相 石的试样黏结相强度相对最低.分析认为：因蛇纹 的生成：Mg0同时又具有阻止CS相变，使烧结试 石的矿化能力较强，液相生成相对容易，故有利于黏 样不易因体积膨胀破裂而造成强度降低的正面作 结相强度的提高；白云石与轻烧白云石相比，烧损含 用. 量较大，在高温时易于形成空隙而影响其强度.由 由此可见，Mg0对高碱度烧结黏结相固结强度 此可见，不同镁质熔剂对烧结试样黏结相强度的影 的影响有两面性.当液相不足是主要矛盾时，M0 响各不相同，要根据实际生产情况选择适宜的镁质 的负面影响起主要作用：而当正硅酸钙相变是固结 熔剂. 强度的限制性环节时，Mg0则可以发挥其正面作 3合理MgO含量及镁质熔剂 用.对于当今的高品位、低$02烧结矿生产而言， 更重要的是要防止因液相量不足而导致烧结矿固结 在深入研究烧结矿中Mg0对烧结液相生成、 强度降低，故应该适当降低烧结矿中的Mg0含量. 固结成矿的内在机理，以及镁质熔剂对固结强度的 23不同镁质熔剂对烧结黏结相强度的影响 影响规律的基础上，通过烧结杯实验及测定实验后 烧结矿中Mg0是通过镁质熔剂加入的.不同 烧结矿的治金性能，对合理的MgO含量以及镁质 的镁质熔剂在烧结矿中的行为有差异，因此有必要 熔剂的种类进行了研究. 研究不同种类镁质熔剂的烧结行为和作用，为烧结 3.1合理的Mg0含量 过程合理选取镁质熔剂提供基础信息和技术依据. 在含铁原料使用混匀矿、镁质熔剂为白云石十 将不同的镁质熔剂与混匀矿混合，使烧结试样 蛇纹石的条件下，变动Mg0质量分数（自然、 中Mg0质量分数在2%水平，并在相同的碱度、 1.2%、1.7%和23%)，研究合理的烧结矿Mg0含 Si02含量条件下进行微型烧结实验810.实验在三 量.不同Mg0含量的烧结杯实验结果和治金性能 个温度(1240,1280和1320℃)下进行.将微型烧 测定结果如表2和表3所示. 表2不同Mg0含量的烧结杯实验结果 Table 2 Experimental results of sinter pots with different Mgo contents 垂直烧结速度/ 成品率/ 利用系数/ 转鼓指数/ 固体燃耗/ 成品矿粒度组成/% 方案 (mm'min-) ÷ (t“m-2h-) % (kg-) >25mm 25-10mm10-5mm A1(Mg02.3%) 21.45 7891 1.546 65.33 55.21 4496 3022 24.81 A2(Mg01.7%) 2223 79.87 1.608 6600 5445 43.16 3085 25.99 A3(Mg012%) 2239 79.78 1.645 69.33 5410 4631 3219 21.50 A4(Mg0自然) 2246 81.18 1.681 67.33 53.06 47.91 2850 23.60图 3 不同 MgO 含量的烧结试样的黏结相强度比较 Fig.3 Strength of bonding phase at diff erent M gO cont ents 由以上结果可以看出 :当实验温度为 1 280 ℃ 时,随着 MgO 含量的增加, 试样的黏结相强度基本 呈现先高后低的变化趋势 , 其转折点在 MgO 质量 分数为 0.5 %左右 . 分析认为 :当烧结试样中含有较高的 CaO 之 后,由于液相的生成, 以及正硅酸钙(2CaO·SiO2 , 简 记为 C2S)的出现, 影响试样液相固结的因素复杂 化,即 :MgO 属于高熔点物质 ,它的存在会影响液相 的生成 ;MgO 同时又具有阻止 C2S 相变 , 使烧结试 样不易因体积膨胀破裂而造成强度降低的正面作 用. 由此可见 ,MgO 对高碱度烧结黏结相固结强度 的影响有两面性.当液相不足是主要矛盾时, M gO 的负面影响起主要作用;而当正硅酸钙相变是固结 强度的限制性环节时 , MgO 则可以发挥其正面作 用.对于当今的高品位 、低 SiO2 烧结矿生产而言 , 更重要的是要防止因液相量不足而导致烧结矿固结 强度降低 ,故应该适当降低烧结矿中的 MgO 含量 . 2.3 不同镁质熔剂对烧结黏结相强度的影响 烧结矿中 MgO 是通过镁质熔剂加入的.不同 的镁质熔剂在烧结矿中的行为有差异, 因此有必要 研究不同种类镁质熔剂的烧结行为和作用, 为烧结 过程合理选取镁质熔剂提供基础信息和技术依据 . 将不同的镁质熔剂与混匀矿混合 , 使烧结试样 中M gO 质量分数在 2 %水平, 并在相同的碱度 、 SiO2 含量条件下进行微型烧结实验[ 8 , 10] .实验在三 个温度(1 240 , 1 280 和 1 320 ℃)下进行.将微型烧 结实验得到的小饼试样进行抗压强度测试 ,实验结 果如图 4 所示. 图 4 不同镁质熔剂的烧结混合料的固结强度比较 Fig.4 S trength of bonding phase at different MgO fluxes 由以上结果可知 :在烧结温度较低(1 240 ℃) 时 ,使用三种镁质熔剂试样的黏结相强度相差不大, 当烧结温度较高(1 280 ℃和 1 320 ℃)时以蛇纹石作 为镁质熔剂使用的试样黏结相强度相对最高 ,使用 轻烧白云石的试样其次 , 作为镁质熔剂使用的白云 石的试样黏结相强度相对最低 .分析认为:因蛇纹 石的矿化能力较强 ,液相生成相对容易,故有利于黏 结相强度的提高;白云石与轻烧白云石相比,烧损含 量较大,在高温时易于形成空隙而影响其强度 .由 此可见, 不同镁质熔剂对烧结试样黏结相强度的影 响各不相同, 要根据实际生产情况选择适宜的镁质 熔剂. 3 合理 MgO 含量及镁质熔剂 在深入研究烧结矿中 MgO 对烧结液相生成、 固结成矿的内在机理 , 以及镁质熔剂对固结强度的 影响规律的基础上, 通过烧结杯实验及测定实验后 烧结矿的冶金性能, 对合理的 MgO 含量以及镁质 熔剂的种类进行了研究 . 3.1 合理的 MgO 含量 在含铁原料使用混匀矿、镁质熔剂为白云石 + 蛇纹石的 条件下 , 变动 MgO 质量 分数(自然、 1.2 %、1.7 %和 2.3 %),研究合理的烧结矿 M gO 含 量 .不同 MgO 含量的烧结杯实验结果和冶金性能 测定结果如表 2 和表 3 所示 . 表 2 不同MgO 含量的烧结杯实验结果 Table 2 Experimental results of sinter pots w ith diff erent MgO cont ents 方案 垂直烧结速度/ (mm·min -1) 成品率/ % 利用系数/ (t·m -2·h -1) 转鼓指数/ % 固体燃耗/ (kg·t -1) 成品矿粒度组成/ % >25 mm 25 ～ 10 mm 10 ～ 5 mm A1(MgO 2.3%) 21.45 78.91 1.546 65.33 55.21 44.96 30.22 24.81 A2(MgO 1.7%) 22.23 79.87 1.608 66.00 54.45 43.16 30.85 25.99 A3(MgO 1.2%) 22.39 79.78 1.645 69.33 54.10 46.31 32.19 21.50 A4(MgO 自然) 22.46 81.18 1.681 67.33 53.06 47.91 28.50 23.60 · 430 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 31 卷