第3期 阎丽娟等：各种铁矿粉的同化性及其互补配矿方法 ,299. 化).不同类型铁矿粉在同化性上的这种差异引起 上研究基于铁矿粉同化性的配矿方法，设计若干组 了烧结工作者的重视，并且针对此差异进行了评价 优化配矿方案，并通过烧结杯试验和还原性能的测 指标的定量化研究[3-)，而根据不同铁矿粉（尤其是 试，对优化配矿方案进行验证，考察基于同化性互补 针对褐铁矿)的同化特征提出的使用对策也不 配矿技术的可行性 少[-，但基于同化性进行优化配矿的工作还未见 报道.因此，有必要在全面掌握铁矿粉同化特性的 1试验原料和方法 基础上，针对适宜于低温烧结的、基于铁矿粉同化性 本研究共选取19种铁矿粉，其中，国外矿包括 的配矿方法加以深入研究 7种澳矿0A0G,1种南非矿0H,以及4种巴西矿 为此，在本研究中，首先利用微型烧结试验装置 0OL国内矿共7种，分别为东北的OM和ON, 对国内外典型的19种铁矿粉的同化性进行测定，并 河北的00和0P以及山东的OQ、0S和OR.19种 分析导致各种铁矿粉同化性差异的因素，在此基础 铁矿粉的主要化学成分（质量分数）如表1所示， 表1铁矿粉化学成分（质量分数） Tab le 1 Chen ical cam position of imnore powders % 矿粉 TFe FeO SD2 Ca0 MO AkO3 LOI 矿粉 TFe Feo S12 Ca MgO AkO3 LOI OA 57.87 0.404.180.0120.0511.59 10.71 OK 64.051.070 4.350.052 0.036 0.73 1.75 OB 57.08 0.13 4.800.310 0.120 2.82 10.58 OL 67.530.210 1.14 0.034 0.013 0.39 0.40 OC 62.66 0.11 3.40 0.0100.038 2.26 4.31 OM 65.14 27.20 5.60 0.240 0.630 1.22 0.67 OD 61.54 0.50 3.060.1000.080 2.18 5.83 ON 66.0027.65 6.940.4400.410 0.75 0.61 OE 62.89 0.30 2.80 0.0160.160 1.71 4.80 00 62.24 26.00 5.15 1.920 1.630 0.92 0.70 OF 59.50 0.13 7.120.2600.120 3.07 4.42 OP 64.2625.80 5.35 0.2900.970 1.47 1.38 OG 64.00 0.46 2.97 0.0130.051 1.73 2.57 00 65.6025.85 3.65 0.880 1.020 0.88 1.23 OH 65.50 0.26 3.860.0900.039 1.43 0.90 OR 66.07 23.66 3.75 0.6700.590 0.98 1.14 66.53 0.0 1.320.0360.032 0.79 1.63 OS 66.5025.46 3.241.1201.7600.80 1.11 0J65.83<0.013.350.0450.0360.64 0.81 铁矿粉的同化性是指其在烧结过程中与C0 于1280℃，都属于同化性较高的铁矿粉；褐铁矿和 熔剂反应的能力，它表征铁矿粉在烧结过程中生成 半褐铁矿的最低同化温度都很低，尤其前者的同 液相的难易程度，是烧结矿有效固结的基础.本试 化温度在1200℃的水平，显示了其很高的同 验采用微型烧结法，通过测定铁矿粉与C0在其相 化性， 互接触面上发生反应而开始生成液相的“最低同化 2.2铁矿粉同化性影响因素分析 温度”来评价铁矿粉的同化性，其具体测定方法参 同化性是铁矿粉的重要自身特性之一，影响铁 见文献[4] 矿粉同化性的因素主要包括含铁矿物类型、铁矿物 铁矿粉的气孔率采用气体吸附法进行检测，所 的晶粒大小和形貌、SD2和Ab03的含量、脉石矿物 用设备为美国康塔公司的AUTOSORB1CTCD气 的赋存状态、烧损率以及致密程度等. 体吸附分析仪，所测得的气孔率是单位质量的样品 2.2.1铁矿物类型 所含的气孔量(mLg1) 本试验所用的国内矿均属于磁铁矿类型，其同 2铁矿粉同化性测定结果及其影响因素 化性较低，而澳大利亚和南非出产的赤铁矿粉则表 现出较高的同化性，这是因为F©0，需氧化成 分析 FeO3后才能与C0反应的缘故，但是，同样属于 2.1同化性测定结果 赤铁矿类型的巴西铁矿粉，其同化性却普遍很低，这 19种铁矿粉最低同化温度试验测定结果如图 与其微观结构有关（下文分析）对于具有多孔结构 1所示.由试验结果可知：4种巴西铁矿粉和国产 的褐铁矿和半褐铁矿，因FeO3与CO的反应动力 精粉的最低同化温度较高，故它们均属于同化性 学条件良好而具有同化性很高的特征，这种规律与 较低的铁矿粉.其中，巴西精粉同化性最低；而澳 作者以前的研究结果以及国外对铁矿粉同化性的报 大利亚和南非的赤铁矿的最低同化温度较低，低 道相符[2-6】.第 3期 阎丽娟等： 各种铁矿粉的同化性及其互补配矿方法 化 ［2］．不同类型铁矿粉在同化性上的这种差异引起 了烧结工作者的重视‚并且针对此差异进行了评价 指标的定量化研究 ［3--4］‚而根据不同铁矿粉 （尤其是 针对褐铁矿 ）的同化特征提出的使用对策也不 少 ［5--10］‚但基于同化性进行优化配矿的工作还未见 报道．因此‚有必要在全面掌握铁矿粉同化特性的 基础上‚针对适宜于低温烧结的、基于铁矿粉同化性 的配矿方法加以深入研究． 为此‚在本研究中‚首先利用微型烧结试验装置 对国内外典型的 19种铁矿粉的同化性进行测定‚并 分析导致各种铁矿粉同化性差异的因素‚在此基础 上研究基于铁矿粉同化性的配矿方法‚设计若干组 优化配矿方案‚并通过烧结杯试验和还原性能的测 试‚对优化配矿方案进行验证‚考察基于同化性互补 配矿技术的可行性． 1 试验原料和方法 本研究共选取 19种铁矿粉‚其中‚国外矿包括 7种澳矿 ＯＡ～ＯＧ‚1种南非矿 ＯＨ‚以及 4种巴西矿 ＯＩ～ＯＬ；国内矿共 7种‚分别为东北的 ＯＭ和 ＯＮ‚ 河北的 ＯＯ和 ＯＰ‚以及山东的 ＯＱ、ＯＳ和 ＯＲ．19种 铁矿粉的主要化学成分 （质量分数 ）如表 1所示． 表 1 铁矿粉化学成分 （质量分数 ） Ｔａｂｌｅ1 Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｉｒｏｎ-ｏｒｅｐｏｗｄｅｒｓ ％ 矿粉 ＴＦｅ ＦｅＯ ＳｉＯ2 ＣａＯ ＭｇＯ Ａｌ2Ｏ3 ＬＯＩ ＯＡ 57∙87 0∙40 4∙18 0∙012 0∙051 1∙59 10∙71 ＯＢ 57∙08 0∙13 4∙80 0∙310 0∙120 2∙82 10∙58 ＯＣ 62∙66 0∙11 3∙40 0∙010 0∙038 2∙26 4∙31 ＯＤ 61∙54 0∙50 3∙06 0∙100 0∙080 2∙18 5∙83 ＯＥ 62∙89 0∙30 2∙80 0∙016 0∙160 1∙71 4∙80 ＯＦ 59∙50 0∙13 7∙12 0∙260 0∙120 3∙07 4∙42 ＯＧ 64∙00 0∙46 2∙97 0∙013 0∙051 1∙73 2∙57 ＯＨ 65∙50 0∙26 3∙86 0∙090 0∙039 1∙43 0∙90 ＯＩ 66∙53 0∙10 1∙32 0∙036 0∙032 0∙79 1∙63 ＯＪ 65∙83 ＜0∙01 3∙35 0∙045 0∙036 0∙64 0∙81 矿粉 ＴＦｅ ＦｅＯ ＳｉＯ2 ＣａＯ ＭｇＯ Ａｌ2Ｏ3 ＬＯＩ ＯＫ 64∙05 1∙070 4∙35 0∙052 0∙036 0∙73 1∙75 ＯＬ 67∙53 0∙210 1∙14 0∙034 0∙013 0∙39 0∙40 ＯＭ 65∙14 27∙20 5∙60 0∙240 0∙630 1∙22 0∙67 ＯＮ 66∙00 27∙65 6∙94 0∙440 0∙410 0∙75 0∙61 ＯＯ 62∙24 26∙00 5∙15 1∙920 1∙630 0∙92 0∙70 ＯＰ 64∙26 25∙80 5∙35 0∙290 0∙970 1∙47 1∙38 ＯＱ 65∙60 25∙85 3∙65 0∙880 1∙020 0∙88 1∙23 ＯＲ 66∙07 23∙66 3∙75 0∙670 0∙590 0∙98 1∙14 ＯＳ 66∙50 25∙46 3∙24 1∙120 1∙760 0∙80 1∙11 铁矿粉的同化性是指其在烧结过程中与 ＣａＯ 熔剂反应的能力‚它表征铁矿粉在烧结过程中生成 液相的难易程度‚是烧结矿有效固结的基础．本试 验采用微型烧结法‚通过测定铁矿粉与 ＣａＯ在其相 互接触面上发生反应而开始生成液相的 “最低同化 温度 ”来评价铁矿粉的同化性‚其具体测定方法参 见文献 ［4］． 铁矿粉的气孔率采用气体吸附法进行检测‚所 用设备为美国康塔公司的 ＡＵＴＯＳＯＲＢ-1-Ｃ-ＴＣＤ气 体吸附分析仪‚所测得的气孔率是单位质量的样品 所含的气孔量 （ｍＬ·ｇ —1 ）． 2 铁矿粉同化性测定结果及其影响因素 分析 2∙1 同化性测定结果 19种铁矿粉最低同化温度试验测定结果如图 1所示．由试验结果可知：4种巴西铁矿粉和国产 精粉的最低同化温度较高‚故它们均属于同化性 较低的铁矿粉．其中‚巴西精粉同化性最低；而澳 大利亚和南非的赤铁矿的最低同化温度较低‚低 于1280℃‚都属于同化性较高的铁矿粉；褐铁矿和 半褐铁矿的最低同化温度都很低‚尤其前者的同 化温 度 在 1200℃ 的 水 平‚显 示 了 其 很 高 的 同 化性． 2∙2 铁矿粉同化性影响因素分析 同化性是铁矿粉的重要自身特性之一‚影响铁 矿粉同化性的因素主要包括含铁矿物类型、铁矿物 的晶粒大小和形貌、ＳｉＯ2和 Ａｌ2Ｏ3的含量、脉石矿物 的赋存状态、烧损率以及致密程度等． 2∙2∙1 铁矿物类型 本试验所用的国内矿均属于磁铁矿类型‚其同 化性较低‚而澳大利亚和南非出产的赤铁矿粉则表 现出较高的同化性‚这是因为 Ｆｅ3Ｏ4 需 氧 化 成 Ｆｅ2Ｏ3后才能与 ＣａＯ反应的缘故．但是‚同样属于 赤铁矿类型的巴西铁矿粉‚其同化性却普遍很低‚这 与其微观结构有关 （下文分析 ）．对于具有多孔结构 的褐铁矿和半褐铁矿‚因 Ｆｅ2Ｏ3 与 ＣａＯ的反应动力 学条件良好而具有同化性很高的特征．这种规律与 作者以前的研究结果以及国外对铁矿粉同化性的报 道相符 ［2--4‚6］． ·299·