復合鐵酸鈣（SFCA）生成與還原過程中Al 2 O 3 作用機理的研究
發(fā)布時間：2021-10-25 12:18
Fe2O3-CaO-SiO2-Al2O3系復合鐵酸鈣（SFCA）是高堿度燒結(jié)礦中的主要粘結(jié)相,它具有機械強度高,還原性好等特點,脈石成分中的Al2O3能夠促進SFCA的形成,研究其生成機理對優(yōu)化燒結(jié)生產(chǎn)工藝有重要的指導意義。作為一種固溶體相,SFCA化學元素組成會因天然礦石中化學組成的變化而波動,Al2O3含量勢必會影響SFCA中鋁元素的含量,研究不同含鋁量對SFCA還原性能的影響有助于更加清晰地了解SFCA的還原機理。本文,首先對SFCA形成過程中可能出現(xiàn)的前驅(qū)體相Ca2.9Fe10.5Si0.6O20（SFC）和Ca3.18Fe15.48Al1.34O28（CFA）的形成過程進行研究,探究A12O3和SiO2參與SFCA形成的作用機理。然后,對不同Al2O3含量的SFCA固溶體進行還原機理的研究,通過改變還原溫度與還原氣氛組成,分析SFCA在還原過程中化學組成的變化,探究Al2O3對SFCA還原過程的影響機理。同時,結(jié)合Rietveld結(jié)構精修定量的方法對固相反應過程進行分析。結(jié)果表明,在相同條件下CFA比SFC更容易形成,直接影響著固相反應中SFCA形成。CaFe2O4（CF）是...
【文章來源】：北京科技大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：118 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖２－１燒結(jié)過程示意圖??
般含有較??高的Ａ１２０３，這種燒結(jié)基質(zhì)的強度比較低，主要有玻璃相出現(xiàn)。而ＳＦＣＡ－Ｉ??熔體一般含有較高的Ｆｅ、較低的Ａ１，沒有出現(xiàn)玻璃質(zhì)，所形成的燒結(jié)基質(zhì)??強度非常高。Ｐｏｗｎｃｅｂｙ?Ｍ?Ｉ等［４９］通過分別對ＳＦＣＡ和ＳＦＣＡ－Ｉ的化學成分的??研宄，找出了一個化學成分界限來區(qū)分這兩種類型復合鐵酸鈣。因為近幾年??礦石資源的變化，鐵礦石中脈石的成分不斷變化，研宄表明ＭｇＯ對鐵酸鈣??熔體的生成及結(jié)構變化的影響越來越明顯，這使復合鐵酸鈣變得更加復雜，??即所謂的ＳＦＣＡＭ。圖２－３給出ＳＦＣＡ形成過程反應機理示意圖［５（）】。??｜??Ｌ１，?ＩＫｌ＇ｓｉ（?＾１?ｇ??；?雜??．．．＼?ＳＦＣＡ??ＳＦＣＡ?ａｎｄ?ａ??ＳＦＣＡ１????Ｉｔ！?????一?ｌ—??Ａｌ＾ｘｉｄｅ?｜?ａ??ｒ＇＂＂?一?—?＊＂??ｍ?［Ｔｉｉ?辱３＂」?％??Ｓｔａｒｔｉｎｇ?ｓｉｎｔｅｒ??ｐ＊?￣￣－ｒｍ—■Ｊ?１????＾??ｍｉｘｔｕｒｅ?Ｉ?ｆＴ?｜?Ｉｒｏｎ?Ｏｒｅ?ＣａＣＸ）３?ｓ＞??Ｇａｎｇｕｅ?卜?Ｒｎｅｓ?陽入?????１１?＝??圖２－３?ＳＦＣＡ形成過程反應機理示意圖??到目前為止，所有的研宄都表明熔劑性燒結(jié)礦質(zhì)量取決于鐵酸鈣的產(chǎn)生??量及其礦物學性質(zhì)。從２０世紀７０年代開始，關于鐵酸鈣相聯(lián)系的研究的起??始點主要是通過改變燒結(jié)原料的化學成分組成、燒結(jié)工藝過程的條件以及燒??結(jié)冷卻過程的工藝三個角度達到控制鐵酸鈣的產(chǎn)生及其礦物學性質(zhì)，關于這??三個方面的研宄成果奠定了生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦的理論基矗??１２??
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【參考文獻】：
期刊論文
[1]SiO2對CaO-Fe2O3熔體結(jié)晶礦物組成及顯微結(jié)構的影響[J]. 楊楠,郭興敏. 鋼鐵研究學報. 2019(08)
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[4]低硅燒結(jié)礦顯微結(jié)構的分形[J]. 劉麗妹,張慶軍,趙二敏,張玉柱,司新國. 鋼鐵研究學報. 2009(09)
[5]高鐵低硅燒結(jié)技術研究[J]. 王榮成,傅菊英. 鋼鐵. 2007(06)
[6]SiO2對燒結(jié)礦礦相組成的影響[J]. 龐建明,汪志全. 安徽工業(yè)大學學報(自然科學版). 2005(04)
[7]700 mm料高低硅全精粉燒結(jié)試驗研究[J]. 馮煥林,賀淑珍,李強,范建軍. 鋼鐵. 2005(08)
[8]硼酸添加劑改善燒結(jié)礦質(zhì)量的試驗及機理研究[J]. 白麗群,夏登友,李新,孫挺,李荻. 燒結(jié)球團. 2005(03)
[9]Al2O3加劇燒結(jié)礦低溫還原粉化原因的研究[J]. 王樹同,祈富安. 燒結(jié)球團. 1997(02)
[10]燒結(jié)礦低溫還原粉化及抑制措施[J]. 譚金琨. 河北理工學院學報. 1996(03)
博士論文
[1]含鋁赤鐵礦燒結(jié)過程鐵酸鈣生成及其低溫還原粉化機理研究[D]. 郭徽.北京科技大學 2019
[2]Fe2O3-CaO-SiO2系鐵酸鈣（SFC）生成機理研究[D]. 丁祥.北京科技大學 2015
本文編號：3457385
【文章來源】：北京科技大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：118 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖２－１燒結(jié)過程示意圖??
般含有較??高的Ａ１２０３，這種燒結(jié)基質(zhì)的強度比較低，主要有玻璃相出現(xiàn)。而ＳＦＣＡ－Ｉ??熔體一般含有較高的Ｆｅ、較低的Ａ１，沒有出現(xiàn)玻璃質(zhì)，所形成的燒結(jié)基質(zhì)??強度非常高。Ｐｏｗｎｃｅｂｙ?Ｍ?Ｉ等［４９］通過分別對ＳＦＣＡ和ＳＦＣＡ－Ｉ的化學成分的??研宄，找出了一個化學成分界限來區(qū)分這兩種類型復合鐵酸鈣。因為近幾年??礦石資源的變化，鐵礦石中脈石的成分不斷變化，研宄表明ＭｇＯ對鐵酸鈣??熔體的生成及結(jié)構變化的影響越來越明顯，這使復合鐵酸鈣變得更加復雜，??即所謂的ＳＦＣＡＭ。圖２－３給出ＳＦＣＡ形成過程反應機理示意圖［５（）】。??｜??Ｌ１，?ＩＫｌ＇ｓｉ（?＾１?ｇ??；?雜??．．．＼?ＳＦＣＡ??ＳＦＣＡ?ａｎｄ?ａ??ＳＦＣＡ１????Ｉｔ！?????一?ｌ—??Ａｌ＾ｘｉｄｅ?｜?ａ??ｒ＇＂＂?一?—?＊＂??ｍ?［Ｔｉｉ?辱３＂」?％??Ｓｔａｒｔｉｎｇ?ｓｉｎｔｅｒ??ｐ＊?￣￣－ｒｍ—■Ｊ?１????＾??ｍｉｘｔｕｒｅ?Ｉ?ｆＴ?｜?Ｉｒｏｎ?Ｏｒｅ?ＣａＣＸ）３?ｓ＞??Ｇａｎｇｕｅ?卜?Ｒｎｅｓ?陽入?????１１?＝??圖２－３?ＳＦＣＡ形成過程反應機理示意圖??到目前為止，所有的研宄都表明熔劑性燒結(jié)礦質(zhì)量取決于鐵酸鈣的產(chǎn)生??量及其礦物學性質(zhì)。從２０世紀７０年代開始，關于鐵酸鈣相聯(lián)系的研究的起??始點主要是通過改變燒結(jié)原料的化學成分組成、燒結(jié)工藝過程的條件以及燒??結(jié)冷卻過程的工藝三個角度達到控制鐵酸鈣的產(chǎn)生及其礦物學性質(zhì)，關于這??三個方面的研宄成果奠定了生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦的理論基矗??１２??
?北京科技大學博士學位論文???０．００４５????＋?（２２０）??０．００４０?－?－〇－（３１１）??——?（４００）?ｚ??．?（５ｉｌ）?乂；??０．００３５?－?〇＂?（４４０）?彡??Ｗ?？?．．．．．?▽??０?００２５?－?—？??０．００２。－??０．００１５?——１?１?１?■?１???＇——??０?２?４?６??Ａｌ２〇３?Ｃｏｎｔｅｎｔ／ｍｏｌ％??圖２＿４?Ａｌ２〇３的固溶量對Ｆｅ２〇３在５２５°Ｃ下還原６０ｍｉｎ晶格畸變的影響??（２）?Ａｈ〇３對燒結(jié)礦高溫還原的影響。??燒結(jié)礦是高爐煉鐵的主要鐵源，燒結(jié)礦的還原性是影響高爐生產(chǎn)的主要??因素之一。由于燒結(jié)礦主要礦物是赤鐵礦（Ｆｅ２０３）、磁鐵礦（Ｆｅ３０４）和復合鐵??酸釣（ＳＦＣＡ），其中Ｆｅ２〇３和ＳＦＣＡ占較大比例。燒結(jié)礦在高爐中進行還原，??還原過程十分復雜，特別是隨著國內(nèi)外鐵礦石原料成分不穩(wěn)定，導致不同含??量的脈石成分參與到燒結(jié)礦形成，特別是Ａ１２０３含量會直接影響到復合鐵酸??鈣［６９］。??可以說Ａｂ〇３是復合鐵酸鈣（ＳＦＣＡ和ＳＦＣＡ－１）的重要組成部分，??Ａ１２０３能夠促進復合鐵酸鈣形成，從而影響燒結(jié)礦的礦物組成和鐵酸鈣含量??［７（）］。燒結(jié)之前Ａ１２０３有不同的賦存狀態(tài)，而隨著燒結(jié)過程的進行，Ａｂ〇３不??斷在復合鐵酸鈣中富集，導致復合鐵酸鈣中Ａ１２０３含量不斷增加。研究人員??關于Ａ１２０３對燒結(jié)礦高溫還原的影響研究，主要集中在Ａ１２０３促進了燒結(jié)礦??中鐵酸鈣含量增加，而鐵酸鈣具有較好的還原性能。因此，Ａｈ〇３能夠改善??燒結(jié)礦還原性
【參考文獻】：
期刊論文
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[2]MgO對高堿度燒結(jié)礦強度的影響及機理[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. 中南大學學報(自然科學版). 2012(09)
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[5]高鐵低硅燒結(jié)技術研究[J]. 王榮成,傅菊英. 鋼鐵. 2007(06)
[6]SiO2對燒結(jié)礦礦相組成的影響[J]. 龐建明,汪志全. 安徽工業(yè)大學學報(自然科學版). 2005(04)
[7]700 mm料高低硅全精粉燒結(jié)試驗研究[J]. 馮煥林,賀淑珍,李強,范建軍. 鋼鐵. 2005(08)
[8]硼酸添加劑改善燒結(jié)礦質(zhì)量的試驗及機理研究[J]. 白麗群,夏登友,李新,孫挺,李荻. 燒結(jié)球團. 2005(03)
[9]Al2O3加劇燒結(jié)礦低溫還原粉化原因的研究[J]. 王樹同,祈富安. 燒結(jié)球團. 1997(02)
[10]燒結(jié)礦低溫還原粉化及抑制措施[J]. 譚金琨. 河北理工學院學報. 1996(03)
博士論文
[1]含鋁赤鐵礦燒結(jié)過程鐵酸鈣生成及其低溫還原粉化機理研究[D]. 郭徽.北京科技大學 2019
[2]Fe2O3-CaO-SiO2系鐵酸鈣（SFC）生成機理研究[D]. 丁祥.北京科技大學 2015
本文編號：3457385
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