1632 工程科学学报.第43卷，第12期 (a) Particle size control of iron ore Reduce air leakage rate Improve air permeability Enhanced mixing Equipment improvements Triple sync theory Full active quicklime flux Side-sealed middle-passable High moisture content Efficient digestion of quicklime High material-temperature Full Active Lime Intensified Sintering (b) Strip calcium ferrite Kirschsteinite Strip calcium ferrite Magnetite 100 80 74.2 87.17 70 78.24 50 49.1 60 40 0 2 20 7.5 01 RDI.63 RDL1s Tumbler index Reduction index Group Group 图1.(a)超厚料层烧结综合技术体系：(b)1000mm超厚料层条件下烧结矿的成分及冶金性能 Fig.1 (a)Comprehensive technology system for ultra-thick layer sintering;(b)composition and metallurgical performance of the sinter under a 1000 mm ultra-thick layer 1.2高品质功能性球团制备关键技术及脉石元素 基于此，炼铁新技术科研团队针对镁质球团、碱性 迁移评价体系 球团制备工艺进行了优化，通过解析多元矿物和 近几年随着国家钢铁行业低碳绿色发展的逐 熔剂条件下，球团内部“固相一液相-孔隙”的形成 步推进，高炉炉料结构中球团比例的不断升高，镁 演变机制，构建了“固相-液相-孔隙”多相协同作 质球团、碱性球团和含钛球团的成功应用，进一步 用下脉石元素迁移评价体系，为高品质功能性球 丰富完善球团制备基础理论6)，开发不同类别的 团的制备和应用奠定理论基础 高品质功能性球团，及构建脉石元素迁移评价体 采用分子动力学方法首次探究了赤铁矿在高 系成为当前炼铁原料工艺技术发展的新技术.在 温焙烧过程连晶的形成及演化机制，从分子角度 球团矿升温氧化焙烧过程，伴随着脉石矿物间或 揭示了连晶生长过程原子的运动迁移特征、晶型 脉石与铁氧化物间的复杂固相反应，碱性球团内 转变、连晶长大机制，.为进一步解释脉石元素的 部甚至存在低熔点液相与铁氧化物相间的固一液 运动迁移特征，应用镁质熔剂与铁矿粉制备扩散 相反应，对于Mg0、SiO2、AlO3、CaO、TiO2等脉 偶，将制备好的扩散偶在卧式管式炉中进行焙烧， 石氧化物对球团氧化及焙烧固结的影响机制，之 使用SEM对反应后试样微观形貌进行观察，构建 前的研究8-多从宏观性能角度或矿物角度进行 脉石元素迁移扩散评价体系山在氧化焙烧过程Reduce air leakage rate Particle size control of iron ore Improve air permeability Enhanced mixing Full active quicklime flux Efficient digestion of quicklime Full Active Lime Intensified Sintering Triple sync theory High moisture content High material-temperature Equipment improvements Side-sealed middle-passable (a) (b) Strip calcium ferrite Strip calcium ferrite Kirschsteinite Magnetite 80 60 40 20 100 0 78.24 87.17 Group Tumbler index Reduction index 80 70 60 50 40 30 20 10 0 RDI+6.3 RDI/ % Percentage/ % RDI+3.15 49.1 74.2 7.5 Group RDI−0.5 图 1    （a）超厚料层烧结综合技术体系；（b）1000 mm 超厚料层条件下烧结矿的成分及冶金性能 Fig.1    (a) Comprehensive technology system for ultra-thick layer sintering; (b) composition and metallurgical performance of the sinter under a 1000 mm ultra-thick layer 1.2    高品质功能性球团制备关键技术及脉石元素 迁移评价体系 近几年随着国家钢铁行业低碳绿色发展的逐 步推进，高炉炉料结构中球团比例的不断升高，镁 质球团、碱性球团和含钛球团的成功应用，进一步 丰富完善球团制备基础理论[6−7] ，开发不同类别的 高品质功能性球团，及构建脉石元素迁移评价体 系成为当前炼铁原料工艺技术发展的新技术. 在 球团矿升温氧化焙烧过程，伴随着脉石矿物间或 脉石与铁氧化物间的复杂固相反应，碱性球团内 部甚至存在低熔点液相与铁氧化物相间的固−液 相反应，对于 MgO、SiO2、Al2O3、CaO、TiO2 等脉 石氧化物对球团氧化及焙烧固结的影响机制，之 前的研究[8−9] 多从宏观性能角度或矿物角度进行. 基于此，炼铁新技术科研团队针对镁质球团、碱性 球团制备工艺进行了优化，通过解析多元矿物和 熔剂条件下，球团内部“固相−液相−孔隙”的形成 演变机制，构建了“固相−液相−孔隙”多相协同作 用下脉石元素迁移评价体系，为高品质功能性球 团的制备和应用奠定理论基础. 采用分子动力学方法首次探究了赤铁矿在高 温焙烧过程连晶的形成及演化机制，从分子角度 揭示了连晶生长过程原子的运动迁移特征、晶型 转变、连晶长大机制[10] . 为进一步解释脉石元素的 运动迁移特征，应用镁质熔剂与铁矿粉制备扩散 偶，将制备好的扩散偶在卧式管式炉中进行焙烧， 使用 SEM 对反应后试样微观形貌进行观察，构建 脉石元素迁移扩散评价体系[11] . 在氧化焙烧过程 · 1632 · 工程科学学报，第 43 卷，第 12 期