张丽等：烧结用生石灰所含杂质对其消化性能的影响 ·1693· (a) (b) 20m 20μm (e) 20m 20m 20m 图10五种生石灰微观结构.(a)A:(b)B:(c)C:(d)D:(e)E Fig.10 Microstructures of 5 types of lime:(a)A:(b)B:(c)C:(d)D:(e)E 多的SiO2和Mg0杂质，煅烧过程中形成低熔点液相， 放热量小幅下降，超过2%后生石灰的消化放热总量 且其Mg0含量高，MgO富集析出，形成白色的颗粒.D 也加速降低 石灰的晶粒粗大，属于过烧石灰，但其组织内未形成明 (2)Si02质量分数增加至1%水平时，生石灰消 显烧结状态.E石灰晶粒虽然较小，但组织中有很多 化速率的降幅较大，之后则缓慢降低.少量的A,0, 3~6μm的团块，存在明显的烧结状态. 对生石灰消化速率的影响不显著，但含量超过2%以 对比以上五种生石灰，A、B生石灰虽然CaO含量 后生石灰的消化放热速率明显下降.随着MgO含量 相差较大，但杂质含量均比较低，SiO2、AL,0,和Mg0 增加，生石灰的消化放热速率显著降低. 质量分数均在0.5%以下，因此生石灰的前期消化速 (3)SiO2、Al,0,和Mg0含量对生石灰的微观结 率较高.C生石灰的Mg0质量分数最高达到4.18%， 构具有重要影响，Si02和AL,03杂质含量高，会促进生 Si02也超过2%，又出现明显晶粒烧结现象，因此C石 石灰的晶粒长大，且煅烧过程中易形成的低熔点液相， 灰的消化速率较低.D生石灰中含有较高的Si02,虽 使生石灰晶粒烧结成团，降低生石灰消化速率.Mg0 其AL,O3和Mg0含量较少，但前期的消化速率最低， 含量高，会在生石灰中富集析出，并促使晶粒融合长 其原因主要在于D生石灰属于过烧石灰，晶粒粗大， 大，从而降低生石灰的消化速率.煅烧程度增加，生石 由此推断生石灰的煅烧程度对其消化速率也有重要的 灰的晶粒逐渐粗大，生石灰消化速率特别是前10mn 影响.E生石灰SiO2、A,03和Mg0含量都较高，组织 的消化速率会下降，因此细晶粒对生石灰消化更有利 中出现明显的烧结现象，前期消化速率亦大幅降低 (4)为了提高烧结制粒效果，烧结用生石灰的 因此，SO,、Al,0,和Mg0杂质对生石灰的消化性 SiO2含量尽可能低，且其AL,03和Mg0含量应控制在 能确实存在较大的影响.一方面，杂质会造成生石灰 2%以下 的总消化放热量降低；另一方面，杂质含量增加，生石 灰的消化速率，特别是前I0min的消化速率会有不同 参考文献 程度的下降，从而减弱生石灰的烧结制粒效果 ] Zhou Q D.Development of lime adding practice and its effect on sintering process.Sintering Pelletizing,1989,14(6):8 3结论 (周取定.烧结加生石灰工艺的发展及作用.烧结球团， (1)生石灰消化总放热量与其Ca0含量呈正相 1989,14(6):8) 2] Kurkin V M,Tabakov M S,Kashkarov E A,et al.Effect of lime 关关系。生石灰的消化放热总量随Si02含量增加呈线 on sintering.Metallurgist,2007,51(78):420 性降低趋势.少量的A山，0，对生石灰的消化放热量影 B]Wang J G.Substitution of flux lime with calcium lime in calcina- 响不显著，但A山，0，质量分数超过2%后，生石灰消化 tion practice.Min Metall Eng,2001,21(3):69 放热总量急剧减少.随Mg0含量上升，生石灰的消化 (王建国.烧结配加生石灰替代生熔剂矿的生产实践.矿治工张 丽等: 烧结用生石灰所含杂质对其消化性能的影响 图 10 五种生石灰微观结构． ( a) A; ( b) B; ( c) C; ( d) D; ( e) E Fig． 10 Microstructures of 5 types of lime: ( a) A; ( b) B; ( c) C; ( d) D; ( e) E 多的 SiO2 和 MgO 杂质，煅烧过程中形成低熔点液相， 且其 MgO 含量高，MgO 富集析出，形成白色的颗粒． D 石灰的晶粒粗大，属于过烧石灰，但其组织内未形成明 显烧结状态． E 石灰晶粒虽然较小，但组织中有很多 3 ～ 6 μm 的团块，存在明显的烧结状态． 对比以上五种生石灰，A、B 生石灰虽然 CaO 含量 相差较大，但杂质含量均比较低，SiO2、Al2O3 和 MgO 质量分数均在 0. 5% 以下，因此生石灰的前期消化速 率较高． C 生石灰的 MgO 质量分数最高达到 4. 18% ， SiO2 也超过 2% ，又出现明显晶粒烧结现象，因此 C 石 灰的消化速率较低． D 生石灰中含有较高的 SiO2，虽 其 Al2O3 和 MgO 含量较少，但前期的消化速率最低， 其原因主要在于 D 生石灰属于过烧石灰，晶粒粗大， 由此推断生石灰的煅烧程度对其消化速率也有重要的 影响． E 生石灰 SiO2、Al2O3 和 MgO 含量都较高，组织 中出现明显的烧结现象，前期消化速率亦大幅降低． 因此，SiO2、Al2O3 和 MgO 杂质对生石灰的消化性 能确实存在较大的影响． 一方面，杂质会造成生石灰 的总消化放热量降低; 另一方面，杂质含量增加，生石 灰的消化速率，特别是前 10 min 的消化速率会有不同 程度的下降，从而减弱生石灰的烧结制粒效果． 3 结论 ( 1) 生石灰消化总放热量与其 CaO 含量呈正相 关关系． 生石灰的消化放热总量随 SiO2 含量增加呈线 性降低趋势． 少量的 Al2O3 对生石灰的消化放热量影 响不显著，但 Al2O3 质量分数超过 2% 后，生石灰消化 放热总量急剧减少． 随 MgO 含量上升，生石灰的消化 放热量小幅下降，超过 2% 后生石灰的消化放热总量 也加速降低． ( 2) SiO2 质量分数增加至 1% 水平时，生石灰消 化速率的降幅较大，之后则缓慢降低． 少量的 Al2O3 对生石灰消化速率的影响不显著，但含量超过 2% 以 后生石灰的消化放热速率明显下降． 随着 MgO 含量 增加，生石灰的消化放热速率显著降低． ( 3) SiO2、Al2O3 和 MgO 含量对生石灰的微观结 构具有重要影响，SiO2 和 Al2O3 杂质含量高，会促进生 石灰的晶粒长大，且煅烧过程中易形成的低熔点液相， 使生石灰晶粒烧结成团，降低生石灰消化速率． MgO 含量高，会在生石灰中富集析出，并促使晶粒融合长 大，从而降低生石灰的消化速率． 煅烧程度增加，生石 灰的晶粒逐渐粗大，生石灰消化速率特别是前 10 min 的消化速率会下降，因此细晶粒对生石灰消化更有利． ( 4) 为了提高烧结制粒效果，烧结用生 石 灰 的 SiO2 含量尽可能低，且其 Al2O3 和 MgO 含量应控制在 2% 以下． 参 考 文 献 ［1］ Zhou Q D． Development of lime adding practice and its effect on sintering process． Sintering Pelletizing，1989，14( 6) : 8 ( 周取定． 烧结加生石灰工艺的发展及作用． 烧 结 球 团， 1989，14( 6) : 8) ［2］ Kurkin V M，Tabakov M S，Kashkarov E A，et al． Effect of lime on sintering． Metallurgist，2007，51( 7-8) : 420 ［3］ Wang J G． Substitution of flux lime with calcium lime in calcina￾tion practice． Min Metall Eng，2001，21( 3) : 69 ( 王建国． 烧结配加生石灰替代生熔剂矿的生产实践． 矿冶工 ·1693·