.1122 工程科学学报，第43卷，第8期 2.5 9(a) (b) 8 801 2.08 2.0 194 1.75 7 1.70 1.5 -108 127 5.46 1.0 4 3.75 0.5 2.41 208 Magnesia Powder Dolomite Forsterite High 035 0.60 1.20 1.80 2.40 powder magnesium MgO mass fraction/% MgO source magnetite 图7MgO质量分数(a)与不同含镁添加剂(b)对球团低温还原粉化率RDL-3.5m的影响 Fig.7 Effect of MgO mass fraction(a)and different magnesium-containing flux(b)on RDL of pellets 18 (a) 6 (b) 14.88 17 14 1657 11.74 11.96 16 15.38 9R4 10.26 15 8 14 13.77 6 12.55 4 12 11.74 2 0.35 0.60 1.20 1.80 2.40 Magnesia Magnesite Dolomite Forsterite High MgO mass fraction/% powder MgO source magnesium magnetite 图8MgO质量分数()与不同含镁添加剂(b)对球团还原膨胀率的影响 Fig.8 Effect of MgO mass fraction(a)and different magnesium-containing flux(b)on swelling index of pellets 膨胀率的要求(<20%).在配加高镁磁铁矿的球团 改善了球团还原性.不同MgO来源对球团还原性 中，其球团内部存在大量含镁固溶体，有助于抑制 的影响存在差异，配加白云石球团的还原度指数最 赤铁矿还原过程中的晶型转变，对于配加镁橄榄 高，可达72.15%，配加镁橄榄石球团的还原度指数 石的球团，除了MgO能够抑制球团膨胀外，其中 最低，仅为62.19%：而配加氧化镁粉、菱镁石和高 包含的SiO2与FeO生成铁橄榄石，这种粘结相在 镁磁铁矿球团的还原度处于二者之间.由表4可 还原过程中比较稳定，起到限制球团膨胀的作用 知，配加白云石至球团的CaO含量高，在焙烧时产 而添加白云石的球团在还原后期，分布在钙质浮 生了大量以铁酸钙为主的互溶体（见图4），在还原 氏体内各点上的金属铁离子迁移到某些特定的核 过程中，赤铁矿与铁酸钙分裂，增加了还原反应界 心点上，生长出铁精须，使球团体积剧增P62刃 面，这有助于还原气体与赤铁矿之间的反应.在配 2.5.3Mg0含量与不同含镁添加剂对球团还原性 加菱镁石和氧化镁粉的球团里，内部赤铁矿在还原 的影响 时，外部生成的致密的金素铁阻碍了还原气体的扩 MgO含量及来源对球团还原度的影响如图9 散，影响了还原过程.而高镁磁铁矿球团中的含镁 所示.由图9知，当球团中Mg0质量分数从0.35% 固溶体弥散分布在铁相之间，使得球团在还原过程 增加至2.45%时，球团还原度由60.32%升高至 中保持了一定的孔隙率，从而球团还原性能良好 65.72%.原因为自然Mg0含量球团的孔隙率较低， 而配加镁橄榄石的球团中SO2含量高，在焙烧阶 仅为20.75%，而随着Mg0含量的增加，球团孔隙率 段与磁铁矿反应形成难还原的铁橄榄石，因此配加 升高，有利于还原气体扩散，增加了还原反应面积， 镁橄榄石球团还原度低于其他含镁球团，膨胀率的要求（<20%）. 在配加高镁磁铁矿的球团 中，其球团内部存在大量含镁固溶体，有助于抑制 赤铁矿还原过程中的晶型转变. 对于配加镁橄榄 石的球团，除了 MgO 能够抑制球团膨胀外，其中 包含的 SiO2 与 FeO 生成铁橄榄石，这种粘结相在 还原过程中比较稳定，起到限制球团膨胀的作用[25] . 而添加白云石的球团在还原后期，分布在钙质浮 氏体内各点上的金属铁离子迁移到某些特定的核 心点上，生长出铁精须，使球团体积剧增[26−27] . 2.5.3    MgO 含量与不同含镁添加剂对球团还原性 的影响 MgO 含量及来源对球团还原度的影响如图 9 所示. 由图 9 知，当球团中 MgO 质量分数从 0.35% 增 加 至 2.45% 时 ，球团还原度 由 60.32% 升 高 至 65.72%. 原因为自然 MgO 含量球团的孔隙率较低， 仅为 20.75%，而随着 MgO 含量的增加，球团孔隙率 升高，有利于还原气体扩散，增加了还原反应面积， 改善了球团还原性. 不同 MgO 来源对球团还原性 的影响存在差异，配加白云石球团的还原度指数最 高，可达 72.15%，配加镁橄榄石球团的还原度指数 最低，仅为 62.19%；而配加氧化镁粉、菱镁石和高 镁磁铁矿球团的还原度处于二者之间. 由表 4 可 知，配加白云石至球团的 CaO 含量高，在焙烧时产 生了大量以铁酸钙为主的互溶体（见图 4），在还原 过程中，赤铁矿与铁酸钙分裂，增加了还原反应界 面，这有助于还原气体与赤铁矿之间的反应. 在配 加菱镁石和氧化镁粉的球团里，内部赤铁矿在还原 时，外部生成的致密的金素铁阻碍了还原气体的扩 散，影响了还原过程. 而高镁磁铁矿球团中的含镁 固溶体弥散分布在铁相之间，使得球团在还原过程 中保持了一定的孔隙率，从而球团还原性能良好. 而配加镁橄榄石的球团中 SiO2 含量高，在焙烧阶 段与磁铁矿反应形成难还原的铁橄榄石，因此配加 镁橄榄石球团还原度低于其他含镁球团. 0.35 0.60 1.20 1.80 2.40 2 3 4 5 6 7 8 9 8.01 5.46 3.75 2.41 2.08 2.08 1.94 1.75 1.70 1.27 Magnesia powder Powder Dolomite Forsterite High magnesium magnetite 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 MgO source (a) (b) RDI−3.15 mm/% RDI−3.15 mm/% MgO mass fraction/% 图 7    MgO 质量分数（a）与不同含镁添加剂（b）对球团低温还原粉化率 RDI−3.15 mm 的影响 Fig.7    Effect of MgO mass fraction (a) and different magnesium-containing flux (b) on RDI−3.15 mm of pellets 0.35 0.60 1.20 1.80 2.40 11 12 13 14 15 16 17 18 16.57 15.38 13.77 12.55 11.74 Swelling index of pellets/ % 11.74 11.96 14.88 9.84 10.26 Magnesia powder Magnesite Dolomite Forsterite High magnesium magnetite 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Swelling index of pellets/ % MgO source (a) (b) MgO mass fraction/% 图 8    MgO 质量分数（a）与不同含镁添加剂（b）对球团还原膨胀率的影响 Fig.8    Effect of MgO mass fraction (a) and different magnesium-containing flux (b) on swelling index of pellets · 1122 · 工程科学学报，第 43 卷，第 8 期