鐵礦粉燒結(jié)過程MgO對(duì)鐵酸鈣生成—結(jié)晶作用機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-21 12:20
近年來(lái),燒結(jié)原料中鋁含量的不斷升高導(dǎo)致了燒結(jié)礦低溫還原粉化性惡化、高爐渣粘度升高等不利影響。為了改善燒結(jié)礦低溫還原粉化性和降低高爐渣粘度,通常在鐵礦粉燒結(jié)過程中加入適量的含鎂熔劑。然而,燒結(jié)過程中鎂含量增加同時(shí)也導(dǎo)致了燒結(jié)液相量減少,燒結(jié)礦強(qiáng)度降低。在鐵礦粉燒結(jié)過程中,鐵酸鈣的生成與結(jié)晶直接影響燒結(jié)礦的質(zhì)量。因此,弄清MgO對(duì)鐵酸鈣生成與結(jié)晶的作用機(jī)理,有助于完善鐵酸鈣的生成與結(jié)晶理論,對(duì)提高燒結(jié)礦質(zhì)量十分重要。本文主要進(jìn)行了以下研究。通過DSC研究了升溫過程中MgO-CaO-Fe2O3系燒結(jié)初期液相的變化規(guī)律,并結(jié)合液相生成前物相組成及顯微結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律探討了 MgO對(duì)燒結(jié)初期液相的抑制機(jī)理。結(jié)果表明,MgO與Fe2O3反應(yīng)生成含鎂磁鐵礦,當(dāng)MgO存在時(shí)鐵酸一鈣(CaFe2O4)不穩(wěn)定,含鎂磁鐵礦的增加導(dǎo)致CaFe2O4含量降低,燒結(jié)初期液相量減少,不利于提高燒結(jié)礦強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果闡明了MgO添加導(dǎo)致燒結(jié)初期液相生成量減少的主要原因。通過MgO-CaO-Fe2O3系熔體與赤鐵礦的同化實(shí)驗(yàn),研究了赤鐵礦在MgO-CaO-Fe2O3系熔體內(nèi)溶解過程中MgO的作用機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn),熔體粘度隨M...
【文章來(lái)源】:北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-1?SFC的形成過程示意圖丨坤??Hamilton?等人研究表明,SFCA?的形成機(jī)理為?2(Fe3+,?Al3+)?h?(Ca2++?Si4+),??但是其忽略了?Fe2+的存在[23]
溫度rc)??圖3-1不同MgO含置Ca0-Fe203混合試樣升溫過程中DSC曲線圖??根據(jù)圖3-2的Ca0-Fe203二元相圖所示,上述兩個(gè)吸熱峰分別對(duì)應(yīng)??CaFe2〇4與CaFe4〇7的共熔反應(yīng)(公式3-1)和Ca2Fe205與液相包晶反應(yīng)的逆??反應(yīng)(公式3-2):??CaFe204+?CaFe407?->L?(3-1)??CaFe204?->Ca2Fe205+L?(3-2)??式中,L為液相。??-22-??
當(dāng)MgO含量增加到7?mass%時(shí),試樣在1336°C再次產(chǎn)生液相(吸熱峰??C)。由于缺少當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件下的Ca0-Fe203-Mg0相圖,因此使用Factsage軟??件計(jì)算CaO-Fe203-MgO空氣氣氛下三元相圖,其結(jié)果如圖3-3所示。??不同MgO含量試樣的初始成分以紅色方框標(biāo)記在圖3-3中。從圖3-3(a)??可知,含7?mass%?MgO試樣(M4)在1300°C的平衡相為液相、Ca2Fe205和??磁鐵礦相。當(dāng)溫度升高至1400°C后,其平衡轉(zhuǎn)變?yōu)橐合、磁鐵礦和方鎂石??(MgO)相。由于在1300至1400°C的過程中,平衡相中Ca2Fe205消失,因??此推斷1336°C產(chǎn)生液相與Ca2Fe205相消失相關(guān),其原因有兩種可能。一種是??MgO進(jìn)入到Ca2Fe205晶格中形成含鎂Ca2Fe2〇5固溶體,導(dǎo)致其熔點(diǎn)降低,??在高溫下熔化;另一種是Ca2Fe2〇5與含鎂磁鐵礦發(fā)生反應(yīng)生成液相。??-23?-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輕燒白云石對(duì)燒結(jié)礦性能的影響[J]. 劉清才,張洋賓,蘭苑培,陳黔湘,敖萬(wàn)忠,張東升. 鋼鐵. 2013(03)
[2]MgO對(duì)高堿度燒結(jié)礦強(qiáng)度的影響及機(jī)理[J]. 范曉慧,李文琦,甘敏,陳許玲,袁禮順,季志云,余志元,黃曉賢,蘇道. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(09)
[3]Al2O3含量對(duì)燒結(jié)礦平衡相組成及特性的影響[J]. 劉繼彬,李遼沙. 安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(04)
[4]低硅燒結(jié)礦顯微結(jié)構(gòu)的分形[J]. 劉麗妹,張慶軍,趙二敏,張玉柱,司新國(guó). 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2009(09)
[5]燒結(jié)礦中MgO作用機(jī)理[J]. 吳勝利,韓宏亮,姜偉忠,朱錦明,馮根生,張作程. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[6]鐵酸鈣熔體對(duì)赤鐵礦的滲透行為及對(duì)燒結(jié)強(qiáng)度的影響[J]. 金明芳,李光森,姜鑫,沈峰滿. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(08)
[7]不同印度鐵礦粉配比燒結(jié)礦的顯微結(jié)構(gòu)對(duì)燒結(jié)性能的影響[J]. 張玉柱,佘雪峰,邢宏偉. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2008(01)
[8]高鐵低硅燒結(jié)技術(shù)研究[J]. 王榮成,傅菊英. 鋼鐵. 2007(06)
[9]白云石和蛇紋石對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量及顯微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 李騫,黃柱成,姜濤,楊永斌,李光輝. 鋼鐵. 2006(12)
[10]鞍鋼人造富礦的礦物組成與顯微結(jié)構(gòu)分析[J]. 于素榮,于淑娟,王慧. 鞍鋼技術(shù). 2006(05)
博士論文
[1]金屬熔體在碳化物陶瓷上的潤(rùn)濕性及鋪展動(dòng)力學(xué)[D]. 林巧力.吉林大學(xué) 2011
碩士論文
[1]SiO2與MgO在鐵酸鈣系熔體中的溶解動(dòng)力學(xué)研究[D]. 向升林.重慶大學(xué) 2015
本文編號(hào):3295010
【文章來(lái)源】:北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-1?SFC的形成過程示意圖丨坤??Hamilton?等人研究表明,SFCA?的形成機(jī)理為?2(Fe3+,?Al3+)?h?(Ca2++?Si4+),??但是其忽略了?Fe2+的存在[23]
溫度rc)??圖3-1不同MgO含置Ca0-Fe203混合試樣升溫過程中DSC曲線圖??根據(jù)圖3-2的Ca0-Fe203二元相圖所示,上述兩個(gè)吸熱峰分別對(duì)應(yīng)??CaFe2〇4與CaFe4〇7的共熔反應(yīng)(公式3-1)和Ca2Fe205與液相包晶反應(yīng)的逆??反應(yīng)(公式3-2):??CaFe204+?CaFe407?->L?(3-1)??CaFe204?->Ca2Fe205+L?(3-2)??式中,L為液相。??-22-??
當(dāng)MgO含量增加到7?mass%時(shí),試樣在1336°C再次產(chǎn)生液相(吸熱峰??C)。由于缺少當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件下的Ca0-Fe203-Mg0相圖,因此使用Factsage軟??件計(jì)算CaO-Fe203-MgO空氣氣氛下三元相圖,其結(jié)果如圖3-3所示。??不同MgO含量試樣的初始成分以紅色方框標(biāo)記在圖3-3中。從圖3-3(a)??可知,含7?mass%?MgO試樣(M4)在1300°C的平衡相為液相、Ca2Fe205和??磁鐵礦相。當(dāng)溫度升高至1400°C后,其平衡轉(zhuǎn)變?yōu)橐合、磁鐵礦和方鎂石??(MgO)相。由于在1300至1400°C的過程中,平衡相中Ca2Fe205消失,因??此推斷1336°C產(chǎn)生液相與Ca2Fe205相消失相關(guān),其原因有兩種可能。一種是??MgO進(jìn)入到Ca2Fe205晶格中形成含鎂Ca2Fe2〇5固溶體,導(dǎo)致其熔點(diǎn)降低,??在高溫下熔化;另一種是Ca2Fe2〇5與含鎂磁鐵礦發(fā)生反應(yīng)生成液相。??-23?-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輕燒白云石對(duì)燒結(jié)礦性能的影響[J]. 劉清才,張洋賓,蘭苑培,陳黔湘,敖萬(wàn)忠,張東升. 鋼鐵. 2013(03)
[2]MgO對(duì)高堿度燒結(jié)礦強(qiáng)度的影響及機(jī)理[J]. 范曉慧,李文琦,甘敏,陳許玲,袁禮順,季志云,余志元,黃曉賢,蘇道. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(09)
[3]Al2O3含量對(duì)燒結(jié)礦平衡相組成及特性的影響[J]. 劉繼彬,李遼沙. 安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(04)
[4]低硅燒結(jié)礦顯微結(jié)構(gòu)的分形[J]. 劉麗妹,張慶軍,趙二敏,張玉柱,司新國(guó). 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2009(09)
[5]燒結(jié)礦中MgO作用機(jī)理[J]. 吳勝利,韓宏亮,姜偉忠,朱錦明,馮根生,張作程. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[6]鐵酸鈣熔體對(duì)赤鐵礦的滲透行為及對(duì)燒結(jié)強(qiáng)度的影響[J]. 金明芳,李光森,姜鑫,沈峰滿. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(08)
[7]不同印度鐵礦粉配比燒結(jié)礦的顯微結(jié)構(gòu)對(duì)燒結(jié)性能的影響[J]. 張玉柱,佘雪峰,邢宏偉. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2008(01)
[8]高鐵低硅燒結(jié)技術(shù)研究[J]. 王榮成,傅菊英. 鋼鐵. 2007(06)
[9]白云石和蛇紋石對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量及顯微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 李騫,黃柱成,姜濤,楊永斌,李光輝. 鋼鐵. 2006(12)
[10]鞍鋼人造富礦的礦物組成與顯微結(jié)構(gòu)分析[J]. 于素榮,于淑娟,王慧. 鞍鋼技術(shù). 2006(05)
博士論文
[1]金屬熔體在碳化物陶瓷上的潤(rùn)濕性及鋪展動(dòng)力學(xué)[D]. 林巧力.吉林大學(xué) 2011
碩士論文
[1]SiO2與MgO在鐵酸鈣系熔體中的溶解動(dòng)力學(xué)研究[D]. 向升林.重慶大學(xué) 2015
本文編號(hào):3295010
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