吴胜利等：铁矿粉液相流动性的主要液相生成特征因素解析 ·325· 1300 表3热力学相平衡计算结果 269.0 Table 3 Results of thermodynamic equilibrium 126201257.5 1250 液相质量分数/% 2416 试样 Tc/℃ 1200℃1250℃1300℃ 1350℃ 160 1208.2 OA 1131.76 33.18 38.67 72.17 83.52 。1200 192.21189. OB 1131.31 48.51 56.92 80.20 91.51 OC 1131.03 36.42 41.61 71.25 81.49 1150 0D1128.92 42.68 49.05 62.56 82.28 OE 1130.41 59.05 68.34 81.38 91.66 1100 OF 1131.05 19.58 22.54 54.86 68.99 OA OB OC OD OE OF OG OH OI 铁矿粉 1168.34 45.06 54.63 74.87 87.00 图6铁矿粉的有效液相生成温度(T。)试验测定结果 0H1130.73 65.50 75.22 82.10 92.00 Fig.6 Results of generation temperature of effective liquid phase 1129.68 53.23 60.57 83.15 95.25 (Tio) 和OD所测定的液相生成温度(T。）均相对较高，赤 3分析与讨论 铁矿型铁矿粉OE、OF和OG的液相生成温度居中， 3.1液相生成温度与铁矿粉液相流动性的关系 在1240~1262℃范围. 铁矿粉的液相流动性指数与FactSage计算的理 2.2热力学相平衡和液相黏度 论液相生成温度(T。)及采用可视化微型烧结装置 采用Factsage7.0中的“Equilib”模块分别计算 测定的有效液相生成温度(T。)的拟合关系如图7 试样的理论液相生成温度(T)及不同烧结温度条 所示. 件下的液相生成量，计算结果列于表3中. 拟合分析可知，铁矿粉的液相流动性指数与根 由表3可知，大多数铁矿粉黏附粉的理论液相 据FactSage计算得到的理论液相生成温度的相关性 生成温度计算结果比较相近，基本集中于1129~ 极低，即使排除理论液相生成温度较高的OG矿，其 1132℃的范围内，这是由于在熔剂量相似的条件 相关程度仍然极低.这说明理论液相生成温度无法 下，烧结过程中所形成的初始液相渣系主要为低熔 解释铁矿粉在烧结过程中的流动性.而根据图7 点的铁酸钙系化合物，因此计算得到的理论液相生 (b)可知，铁矿粉的液相流动性与其有效液相生成 成温度较为相近.就液相量计算结果而言，随着烧 温度呈较好的负相关关系，即随着有效液相生成温 结温度的升高各试样的液相生成量增加.对比可 度的升高，液相流动性降低。这是由于在烧结温度 知，总体而言，高硅赤铁矿0F的液相生成量最少， 和时间一定的条件下，一方面，液相生成温度低的铁 而褐铁矿OB、赤铁矿OE及磁铁矿OH和OI的液相 矿粉意味着其在烧结过程中更容易形成液相从而产 生成量较多 生流动现象；另一方面，液相的生成温度低，则其过 3.0 3.0 a 2.5 2.5 y=-0.0192+25.0348 2.0 2.0 -0.70459 y=0.00Lr+0.2314 R2=0.0003 自15 1.0 ◆ 1.0 0.5 0.5 0 1130 1140 1150 1160 1170 1180 1200 12201240 12601280 TC Tc 图7铁粉的液相流动性指数与液相生成温度的关系.(a)Tc:(b)To Fig.7 Relationship between FLP and melt formation temperature:(a)Tc:(b)Tio吴胜利等: 铁矿粉液相流动性的主要液相生成特征因素解析 图 6 铁矿粉的有效液相生成温度( T10 ) 试验测定结果 Fig． 6 Ｒesults of generation temperature of effective liquid phase ( T10 ) 和 OD 所测定的液相生成温度( T10 ) 均相对较高，赤 铁矿型铁矿粉 OE、OF 和 OG 的液相生成温度居中， 在 1240 ～ 1262 ℃范围． 图 7 铁矿粉的液相流动性指数与液相生成温度的关系 . ( a) TG ; ( b) T10 Fig． 7 Ｒelationship between FLP and melt formation temperature: ( a) TG ; ( b) T10 2. 2 热力学相平衡和液相黏度 采用 Factsage 7. 0 中的“Equilib”模块分别计算 试样的理论液相生成温度( TG ) 及不同烧结温度条 件下的液相生成量，计算结果列于表 3 中． 由表 3 可知，大多数铁矿粉黏附粉的理论液相 生成温度计算结果比较相近，基本集中于 1129 ～ 1132 ℃ 的范围内，这是由于在熔剂量相似的条件 下，烧结过程中所形成的初始液相渣系主要为低熔 点的铁酸钙系化合物，因此计算得到的理论液相生 成温度较为相近． 就液相量计算结果而言，随着烧 结温度的升高各试样的液相生成量增加． 对比可 知，总体而言，高硅赤铁矿 OF 的液相生成量最少， 而褐铁矿 OB、赤铁矿 OE 及磁铁矿 OH 和 OI 的液相 生成量较多． 表 3 热力学相平衡计算结果 Table 3 Ｒesults of thermodynamic equilibrium 试样 TG /℃ 液相质量分数/% 1200 ℃ 1250 ℃ 1300 ℃ 1350 ℃ OA 1131. 76 33. 18 38. 67 72. 17 83. 52 OB 1131. 31 48. 51 56. 92 80. 20 91. 51 OC 1131. 03 36. 42 41. 61 71. 25 81. 49 OD 1128. 92 42. 68 49. 05 62. 56 82. 28 OE 1130. 41 59. 05 68. 34 81. 38 91. 66 OF 1131. 05 19. 58 22. 54 54. 86 68. 99 OG 1168. 34 45. 06 54. 63 74. 87 87. 00 OH 1130. 73 65. 50 75. 22 82. 10 92. 00 OI 1129. 68 53. 23 60. 57 83. 15 95. 25 3 分析与讨论 3. 1 液相生成温度与铁矿粉液相流动性的关系 铁矿粉的液相流动性指数与 FactSage 计算的理 论液相生成温度( TG ) 及采用可视化微型烧结装置 测定的有效液相生成温度( T10 ) 的拟合关系如图 7 所示． 拟合分析可知，铁矿粉的液相流动性指数与根 据 FactSage 计算得到的理论液相生成温度的相关性 极低，即使排除理论液相生成温度较高的 OG 矿，其 相关程度仍然极低． 这说明理论液相生成温度无法 解释铁矿粉在烧结过程中的流动性． 而根据图 7 ( b) 可知，铁矿粉的液相流动性与其有效液相生成 温度呈较好的负相关关系，即随着有效液相生成温 度的升高，液相流动性降低． 这是由于在烧结温度 和时间一定的条件下，一方面，液相生成温度低的铁 矿粉意味着其在烧结过程中更容易形成液相从而产 生流动现象; 另一方面，液相的生成温度低，则其过 · 523 ·