铁矿粉基础性能及其在烧结优化配矿中和应用.ppt

本讲的学习脉络 主要内容 烧结优化配矿的必要性 铁矿粉自身性能的研究现状 铁矿粉的高温基础性能 铁矿粉同化性 影响铁矿粉同化性的因素 铁矿粉种类对同化性的影响 SiO2对同化性的影响 Al2O3对同化性的影响 气孔率对同化性的影响 烧损率对同化性的影响 铁矿粉形貌对同化性的影响 同化性小结 液相流动性的特征 基于温度分布的液相流动面积 准颗粒模型 液相流动基于温度的敏感性 液相流动对温度的敏感指数 CaO配加量与液相流动性之间的关系 CaO配加量与液相流动性之间的关系 烧结温度和碱度对液相流动性的影响 液相流动性的影响因素 液相流动性小结 铁矿粉基础性能在烧结优化配矿中的应用 烧结杯实验 总结 式（6）即为基于温度分布的液相流动面积的计算式 烧结过程中温度变化体现在两方面：一是距燃料远近区域的温度不同，二是同一区域的温度随时间的变化也不同铁矿粉液相流动面积随温度升高而增大，在烧结温度变化过程中，铁矿粉液相流动均存在一个变化率，该变化率过大将引起烧结成矿过程稳定性的下降，出项低温段液相流动不足而高温段流动过大，从而影响烧结矿的质量合理的液相流动不仅需要有合适的液相流动面积，还需要液相流动随温度变化程度小一些，即随温度升高液相能够均匀流动。 为了评价铁矿粉液相流动随温度的变化率，我们定义了液相流动对温度的敏感指数： 右边的分子项表示等体积的物料生成液相流动面积对温度的变化率，分母项表示此温度变化范围内实际料层的真实流动面积，分子除以分母表示液相流动随温度变化对单位液相流动面积的影响。可见，ISFT值反映了单位液相内铁矿粉液相流动随温度的变化率；气质越大，表示铁矿粉液相流动对温度的敏感性越大。 CaO配加量与液相流动性之间的关系趋势图 图为CaO 配加量与铁矿粉液相流动性关系的趋势图, 图中折线为流动性指数随CaO 配加量含量变化的分布示意线。由图可见, 随着CaO 配加量的提高, 铁矿粉的液相流动性呈现先增加后减少的趋势。 在一定范围内提高CaO 的配加量能够提高铁矿粉流动性的主要原因是：其一，随着CaO 的配加量的提高，更倾向于生成CaO?Fe2O3和CaO?2Fe2O3等化合物的生成，它们的熔点较低，能过增大过热度；其二，随着碱度的升高，有利于硅酸盐的网状物裂解，更有利于流动。 二元系CaO和Fe2O3相图 上图 中折线为相图中液相线温度随CaO 含量变化的分布示意线。流动性随CaO 配加量的变化趋势可用CaO和Fe2O3 二元相图中不同成分对应的液相线温度的不同来解释, 由图 可知, 在CaO 质量分数为21%左右时, 液相线的温度处于CF( CaO ? Fe2O3 )和CF2 ( CaO ? 2Fe2O3 ) 的共晶点, 其值最低, CaO 含量过高和过低时, 液相线温度均升高。这意味着在一定的烧结温度下, 对于CaO 质量分数接近21%的铁矿粉, 因其具有较大的过热度, 所以其液相流动性较大。 温度是影响铁矿粉液相流动性的一个敏感因素, 其作用可概括为2个方面, 其一是确保粘附粉内进行物理化学反应的条件, 同时也有加快低熔点化合物生成速度的作用, 其二是提高液相的过热度, 使液相的黏度降低。 各种铁矿粉在温度和碱度变化条件下FI 的平均值的比较 低熔点液相的生成是烧结液相流动的基础，就为低熔点液相的生成创造了条件，确保了液相的数量；另外，在烧结温度一定的情况下，随着液相熔化温度的降低，液相过热度增大，有利于降低液相的粘度。 同化性 MgO及FeO能形成Fe2+和Mg2+， Fe2+和Mg2+是碱性物质，是硅酸盐网络的抑制物，因而能降低液相的粘度，使液相流动性增大。 MgO和FeO Al2O3属于高熔点物质，且它对硅酸盐网络的形成有促进作用，导致液相的粘度增大。 Al2O3 一方面，SiO2是烧结液相生成的基础，高SiO2含量的矿粉有利于烧结液相的形成，从而增大液相的流动性．另一方面，由于Si02是硅酸盐网络的形成物，其含量的增加有可能伴随液相粘度的升高，从而降低了铁矿粉的液相流动性。 SiO2 随着CaO的配入，可逐渐形成低熔点化合物．在同一烧结温度条件下，铁矿粉生成的液相的过热度增大，液相的粘度降低。 碱度 确保粘附粉内进行物理化学反应的条件， 同时也有加快低熔点化合物生成速度的效应；提高液相的过热度，使液相的粘度降低。 温度 1.铁矿粉的液相流动特性表征了烧结粘结相的“有效粘结范围”。各种铁矿粉在烧结条件下形成的液相流动特性各不相同。可以通过测定铁矿粉的流动性指数予以评价。 2.各种铁矿粉液相流动特性差异的存在除与烧结温度和碱度有关外，还与铁矿粉的自身特性密切相关。铁矿粉的化学成分以及铁矿粉的同化性是主要的影响因素． 3.把握并合理运用铁矿粉的烧结液相流动特性，有助于实现真正意义的烧结优化配矿以及提高烧结矿的产量与质