黄柱成等：某低品位铁矿回转窑还原结圈物特性及其形成机制 ·685· 20H山 1 234.56 78910 能量keV 41 Fe K Mg 456 8910 0 456 78910 能量keV 能量keV 质量分数/% 位置 0 Si Fe Ca Al K Mg Na Mn A 100.00 B 45.69 21.81 10.16 16.69 3.46 0.66 0.83 0.22 0.48 C 56.58 31.99 4.16 6.64 0.63 图5熔融包裹物微观结构和能谱分析图 Fig.5 SEM-EDS analysis of molten wrappage 500 由图8可见，随着还原的进行，球团F0含量 △一金属铁 逐渐上升，在窑中7m处上升到最高，然后逐渐下 400 ·一铁橄榄石 ◆一石英 降，但在距窑头3m处（即结圈位置），Fe0质量分数 。一钙铁辉石 300 一沸石 再次上升，可达8%，然后才下降，表明此处的还原 0一钙长石 球团发生了再氧化现象.前人的研究也表明可，己 200 还原的炉料在窑头与燃烧火焰直接接触下将发生再 100 次氧化，粘结物表面生成一种容易软化的富氏体组 织.并且炉料中的粉末比表面积比球团大，更容易 与氧化气氛接触，其发生再氧化现象更严重.F0 10 30 4050 201% 将与Si02、Ca0生成低熔点物质(Ca0-SiO2-FeO), 产生液相，粘附在球团表面上形成熔融包裹物. 图6熔融包裹物X射线衍射分析 Fig.6 XRD patterns of molten wrappage 采用Factsage7.0热力学软件绘制Ca0-Si0,- F0系相图分析体系成分变化对液相生成温度的影 SiO2的含量是一定的，而F0含量随着球团的还原 响，并揭示结圈物形成机制，其结果如图9所示 程度的不同而发生变化，因此Ca0-SiO2-Fe0体系 由图9可知，在有大量Fe0存在时，Ca0-Si02一 的成分变化主要是F0在变化，为探究球团在还原 FeO体系液相生成温度大致随FeO含量增多而降 过程中F0的变化规律，对窑内炉料按长度方向等 低，SiO2含量较少时，体系液相生成温度随SiO2含量 距离取样，分析其F0含量，结果如图8所示. 增多而降低，最低可低至846℃，但当Si02质量分数黄柱成等: 某低品位铁矿回转窑还原结圈物特性及其形成机制 位置 质量分数/% O Si Fe Ca Al K Mg Na Mn A — — 100. 00 — — — — — — B 45. 69 21. 81 10. 16 16. 69 3. 46 0. 66 0. 83 0. 22 0. 48 C 56. 58 31. 99 — 4. 16 6. 64 — — 0. 63 — 图 5 熔融包裹物微观结构和能谱分析图 Fig． 5 SEM--EDS analysis of molten wrappage 图 6 熔融包裹物 X 射线衍射分析 Fig． 6 XＲD patterns of molten wrappage SiO2的含量是一定的，而 FeO 含量随着球团的还原 程度的不同而发生变化，因此 CaO--SiO2 --FeO 体系 的成分变化主要是 FeO 在变化，为探究球团在还原 过程中 FeO 的变化规律，对窑内炉料按长度方向等 距离取样，分析其 FeO 含量，结果如图 8 所示． 由图 8 可见，随着还原的进行，球团 FeO 含量 逐渐上升，在窑中 7 m 处上升到最高，然后逐渐下 降，但在距窑头 3 m 处( 即结圈位置) ，FeO 质量分数 再次上升，可达 8% ，然后才下降，表明此处的还原 球团发生了再氧化现象． 前人的研究也表明［7］，已 还原的炉料在窑头与燃烧火焰直接接触下将发生再 次氧化，粘结物表面生成一种容易软化的富氏体组 织． 并且炉料中的粉末比表面积比球团大，更容易 与氧化气氛接触，其发生再氧化现象更严重． FeO 将与 SiO2、CaO 生成低熔点物质( CaO--SiO2 --FeO) ， 产生液相，粘附在球团表面上形成熔融包裹物． 采用 Factsage7. 0 热力学软件绘制 CaO--SiO2 -- FeO 系相图分析体系成分变化对液相生成温度的影 响，并揭示结圈物形成机制，其结果如图 9 所示． 由图 9 可知，在有大量 FeO 存在时，CaO--SiO2 -- FeO 体系液相生成温度大致随 FeO 含量增多而降 低，SiO2含量较少时，体系液相生成温度随 SiO2含量 增多而降低，最低可低至 846 ℃，但当 SiO2质量分数 · 586 ·