針對(duì)w（MgO）過高對(duì)高硅球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度不利,以及堿度對(duì)高硅鎂質(zhì)球團(tuán)性能的影響情況不明確等問題,通過對(duì)高硅鎂質(zhì)熔劑性球團(tuán)的物相組成和微觀結(jié)構(gòu)等進(jìn)行研究,分析堿度（CaO/SiO₂）對(duì)高硅鎂質(zhì)球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度、還原膨脹性和還原性的影響。結(jié)果表明:提高高硅鎂質(zhì)球團(tuán)的堿度,不僅能有效地改善鎂質(zhì)球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度,而且可以進(jìn)一步改善球團(tuán)礦的冶金性能指標(biāo)。當(dāng)球團(tuán)中w（MgO）為2.5%,堿度提高至1.2時(shí),球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度為3 487 N/P,還原膨脹指數(shù)僅為0.72%,還原度為82.25%。 

【文章來源】：燒結(jié)球團(tuán). 2020,45(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

堿度對(duì)高硅鎂質(zhì)球團(tuán)抗壓強(qiáng)度的影響

采用FactSage7.1軟件模擬焙燒球團(tuán)的相平衡反應(yīng)。在試驗(yàn)之前,首先從理論上分析液相的生成規(guī)律。選用FactSage的Equilib模塊,數(shù)據(jù)庫(kù)選擇FToxid和FactPS,輸入反應(yīng)物種類和質(zhì)量分?jǐn)?shù),固定w(MgO)為2.5%,設(shè)定反應(yīng)溫度為1 300 ℃,得到自然堿度～1.2的高硅鎂質(zhì)球團(tuán)中液相生成量的變化如圖2所示。由圖2可知:當(dāng)球團(tuán)在自然堿度、w(MgO)為2.5%時(shí),液相生成量?jī)H為1.92%。隨著球團(tuán)堿度提高,液相生成量呈逐漸增加的趨勢(shì),說明提高堿度有助于液相的生成。液相不僅能夠起到連接赤鐵礦晶粒的作用,還能促進(jìn)Mg2+向赤鐵礦相中擴(kuò)散,減少球團(tuán)中未礦化氧化鎂的量[2]。因此,液相量的增加有利于提高球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度。圖3是樣品M-1和CM-5的XRD分析圖。由圖3可知:樣品M-1的主要物相是Fe2O3、MgFe2O4和SiO2。在w(MgO)為2.5%的球團(tuán)中添加CaO后,Fe2O3的衍射峰強(qiáng)度明顯減弱,SiO2的衍射峰完全消失,同時(shí)鎂鐵氧化物物相的衍射峰強(qiáng)度增強(qiáng),說明提高堿度不利于赤鐵礦物相的形成。根據(jù)物料守恒定律,SiO2、CaO和部分Fe2O3反應(yīng)生成了硅酸鹽液相,但因結(jié)晶程度不完全,在XRD圖譜中未發(fā)現(xiàn)其特征峰。

圖3是樣品M-1和CM-5的XRD分析圖。由圖3可知:樣品M-1的主要物相是Fe2O3、MgFe2O4和SiO2。在w(MgO)為2.5%的球團(tuán)中添加CaO后,Fe2O3的衍射峰強(qiáng)度明顯減弱,SiO2的衍射峰完全消失,同時(shí)鎂鐵氧化物物相的衍射峰強(qiáng)度增強(qiáng),說明提高堿度不利于赤鐵礦物相的形成。根據(jù)物料守恒定律,SiO2、CaO和部分Fe2O3反應(yīng)生成了硅酸鹽液相,但因結(jié)晶程度不完全,在XRD圖譜中未發(fā)現(xiàn)其特征峰�？箟簭�(qiáng)度很大程度上取決于焙燒球團(tuán)的微觀結(jié)構(gòu),為進(jìn)一步研究堿度對(duì)高硅鎂質(zhì)球團(tuán)的影響,采用光學(xué)顯微鏡對(duì)球團(tuán)(樣品M-1和CM-5)微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析(圖4)。由如圖4(a)、4(b)可知:樣品M-1中主要含有赤鐵礦、鎂鐵氧化物(MF相)和少量SiO2。MgO擴(kuò)散到赤鐵礦晶粒界面速度和數(shù)量不同而形成物相[MgxFe1-x]O·Fe2O3,它的存在使赤鐵礦晶粒變得細(xì)小分散,這是由于鎂鐵氧化物一定程度上阻礙了赤鐵礦晶粒的結(jié)晶生長(zhǎng),減緩了固相擴(kuò)散反應(yīng)的進(jìn)行。由樣品M-1中的主要元素分布圖4(c)～4(f)可知:元素Fe和Si幾乎是相互獨(dú)立的,元素Mg大部分分布在赤鐵礦相中形成鎂鐵氧化物。球團(tuán)抗壓強(qiáng)度不僅取決于穩(wěn)定的結(jié)合相,還與球團(tuán)的孔隙率有關(guān)[9],從圖5 w(MgO)對(duì)高硅球團(tuán)(自然堿度)孔隙率的影響中可以看出:含鎂球團(tuán)的孔隙率隨w(MgO)的提高呈上升趨勢(shì)。因此,僅提高球團(tuán)中的w(MgO),會(huì)導(dǎo)致球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度變差。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3563472