熔劑性燒結(jié)礦

燒結(jié)礦的顯微結(jié)構(gòu)基本上由未熔礦物、粘結(jié)相、孔隙和裂紋等組成。熔劑性燒結(jié)礦的枯結(jié)相有好幾種礦物，但主要是鐵酸鈣、磁鐵礦、次生的和再氧化的赤鐵礦以及硅酸鹽。

未熔礦物在燒結(jié)過程中是發(fā)生了變化的。將原來的礦物結(jié)構(gòu)與燒結(jié)礦中未熔顆粒進(jìn)行比較，可以看出有如下變化：

1.燒結(jié)礦中礦石顆?？紫蹲兇?；

2.燒結(jié)礦中礦石顆粒的反射率提高。

在燒結(jié)過程中，赤鐵礦晶粒重結(jié)晶和晶體聚合是可能的。

隨著燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，燒結(jié)燃耗降低，從而增大了燒結(jié)礦中未熔相的比例，如日本鋼廠生產(chǎn)的燒結(jié)礦含有的未熔相，所以研究燒結(jié)礦中未熔相顆粒的性質(zhì)具有重要意義 。

在燒結(jié)生產(chǎn)的加熱過程中，不同物相的生長發(fā)育對(duì)燒結(jié)礦結(jié)構(gòu)有著決定性的影響。雖然在各種條件中加熱制度至少部分地受到焦粉燒結(jié)產(chǎn)生的CO的影響，但是在試驗(yàn)條件下，模擬這種影響是很困難的，所以大多數(shù)試臉是在空氣或混有少量焦粉的條件下進(jìn)行的。

燒結(jié)過程中最早生成的液相是石灰石與赤鐵礦反應(yīng)生成的鐵酸鈣。一旦液相生成，就能把SiO₂和其他脈石溶解，直到在約1350℃時(shí)析出赤鐵礦或磁鐵礦為止。這個(gè)過程的進(jìn)行取決于燒結(jié)礦堿度的高低和所達(dá)到的最高溫度 。

熔劑性燒結(jié)礦(fluxed sinter)是指堿度高于高爐爐渣堿度的燒結(jié)礦，其堿度一般在1.2～1.5之間。當(dāng)高爐單獨(dú)使用熔劑性燒結(jié)礦冶煉時(shí)，完全取消生熔劑入爐，可使高爐焦比降低，產(chǎn)量上升 。

熔劑性燒結(jié)礦的含鐵礦物為磁鐵礦及赤鐵礦，主要粘結(jié)相礦物為鈣鐵橄欖石、鐵酸一鈣，硅酸二鈣，但與自熔性燒結(jié)礦相比較，鈣鐵橄欖石含量下降，鐵酸一鈣，硅酸二鈣含量上升，燒結(jié)礦的還原性有改善，但機(jī)械強(qiáng)度仍然不好，其原因與自熔性燒結(jié)礦所發(fā)生的情況完全相同，故在高爐爐料中逐步為高堿度燒結(jié)礦所代替 。

顯微結(jié)構(gòu)對(duì)燒結(jié)礦的性質(zhì)有很大的影響，容易開裂就是一個(gè)很重要的因素。在掃描電子顯微鏡下觀察燒結(jié)礦的新鮮斷面，發(fā)現(xiàn)未同化的赤鐵礦顆粒上存在有裂紋。而對(duì)天然赤鐵礦加熱并隨之用水驟冷的實(shí)驗(yàn)表明，赤鐵礦不會(huì)產(chǎn)生裂紋。由此可見，赤鐵礦顆粒上的裂紋是氧化和還原引起的相變而產(chǎn)生的。對(duì)于熔劑性燒結(jié)礦來說，粘結(jié)相裂紋相對(duì)較少，但酸性燒結(jié)礦就比較多。

在約850℃用CO或H₂對(duì)鐵礦燒結(jié)礦進(jìn)行還原時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果表明，在赤鐵礦還原為班鐵礦時(shí)，由于形成孔隙和裂紋，總伴隨著視在體積的明顯增大。當(dāng)赤鐵礦晶粒塑性較低時(shí)，低溫還原過程的體積增加更為嚴(yán)重。在550℃時(shí)裂紋數(shù)最多。次生赤鐵礦順粒一般不容易開裂，因?yàn)樗鼈兊捏w積比殘存赤鐵礦小得多 。2100433B

酸性燒結(jié)礦(acid sinter)是指堿度(CaO/SiO₂)小于0.5的燒結(jié)礦，由鐵精礦或富礦粉不加或少加熔劑燒結(jié)而成 。

自熔性燒結(jié)礦堿度( CaO /SiO2) 與高爐爐渣堿度相當(dāng)，一般為0. 9 ～ 1. 2。自熔性燒結(jié)礦的含鐵礦物主要為磁鐵礦、赤鐵礦，主要黏結(jié)相礦物有鈣鐵橄欖石( CaOx ·FeO2 － x ·SiO2) 、鐵酸一鈣( CaO·Fe2O3) 、硅酸二鈣( 2CaO·SiO2) 。這種燒結(jié)礦的還原性及軟熔性較酸性燒結(jié)礦好，在高爐單獨(dú)使用該礦冶煉生鐵時(shí)，可少加熔劑，能使煉鐵焦比下降、產(chǎn)量提高。但是自熔性燒結(jié)礦的機(jī)械強(qiáng)度差、粉末多，不利于高爐強(qiáng)化煉鐵，因而正在逐步被高堿度燒結(jié)礦所取代。由于近來球團(tuán)礦和天然塊礦的成本相對(duì)較高，大量使用球團(tuán)礦或塊礦會(huì)導(dǎo)致鐵水成本升高，企業(yè)的生產(chǎn)效益下降，因此新鋼對(duì)自熔性燒結(jié)進(jìn)行了燒結(jié)試驗(yàn)研究 。

紅熱的酸性燒結(jié)礦在冷卻過程中不發(fā)生自然粉化。它的機(jī)械強(qiáng)度較高，但FeO高，還原性差，軟熔溫度低；單獨(dú)使用此種礦入爐冶煉，需加入大量石灰石；而且還原性差，導(dǎo)致高爐產(chǎn)量低、焦比高?，F(xiàn)代高爐除某些特殊情況外，已不使用此種燒結(jié)礦 。