[科普中国]-熔剂性烧结矿

熔剂性烧结矿(fluxed sinter)是指碱度高于高炉炉渣碱度的烧结矿，其碱度一般在1.2～1.5之间。当高炉单独使用熔剂性烧结矿冶炼时，完全取消生熔剂入炉，可使高炉焦比降低，产量上升。熔剂性烧结矿的含铁矿物为磁铁矿及赤铁矿，主要粘结相矿物为钙铁橄榄石、铁酸一钙，硅酸二钙，但与自熔性烧结矿相比较，钙铁橄榄石含量下降，铁酸一钙，硅酸二钙含量上升，烧结矿的还原性有改善，但机械强度仍然不好，其原因与自熔性烧结矿所发生的情况完全相同，故在高炉炉料中逐步为高碱度烧结矿所代替。

简介熔剂性烧结矿(fluxed sinter)是指碱度高于高炉炉渣碱度的烧结矿，其碱度一般在1.2～1.5之间。当高炉单独使用熔剂性烧结矿冶炼时，完全取消生熔剂入炉，可使高炉焦比降低，产量上升1。

含铁矿物熔剂性烧结矿的含铁矿物为磁铁矿及赤铁矿，主要粘结相矿物为钙铁橄榄石、铁酸一钙，硅酸二钙，但与自熔性烧结矿相比较，钙铁橄榄石含量下降，铁酸一钙，硅酸二钙含量上升，烧结矿的还原性有改善，但机械强度仍然不好，其原因与自熔性烧结矿所发生的情况完全相同，故在高炉炉料中逐步为高碱度烧结矿所代替2。

烧结矿显微结构烧结矿的显微结构基本上由未熔矿物、粘结相、孔隙和裂纹等组成。熔剂性烧结矿的枯结相有好几种矿物，但主要是铁酸钙、磁铁矿、次生的和再氧化的赤铁矿以及硅酸盐。

未熔矿物在烧结过程中是发生了变化的。将原来的矿物结构与烧结矿中未熔颗粒进行比较，可以看出有如下变化：

1.烧结矿中矿石颗粒孔隙变大；

2.烧结矿中矿石颗粒的反射率提高。

在烧结过程中，赤铁矿晶粒重结晶和晶体聚合是可能的。

随着烧结生产技术的发展，烧结燃耗降低，从而增大了烧结矿中未熔相的比例，如日本钢厂生产的烧结矿含有的未熔相，所以研究烧结矿中未熔相颗粒的性质具有重要意义2。

烧结矿结构的形成在烧结生产的加热过程中，不同物相的生长发育对烧结矿结构有着决定性的影响。虽然在各种条件中加热制度至少部分地受到焦粉烧结产生的CO的影响，但是在试验条件下，模拟这种影响是很困难的，所以大多数试脸是在空气或混有少量焦粉的条件下进行的。

烧结过程中最早生成的液相是石灰石与赤铁矿反应生成的铁酸钙。一旦液相生成，就能把SiO2和其他脉石溶解，直到在约1350℃时析出赤铁矿或磁铁矿为止。这个过程的进行取决于烧结矿碱度的高低和所达到的最高温度1。

烧结矿的特性显微结构对烧结矿的性质有很大的影响，容易开裂就是一个很重要的因素。在扫描电子显微镜下观察烧结矿的新鲜断面，发现未同化的赤铁矿颗粒上存在有裂纹。而对天然赤铁矿加热并随之用水骤冷的实验表明，赤铁矿不会产生裂纹。由此可见，赤铁矿颗粒上的裂纹是氧化和还原引起的相变而产生的。对于熔剂性烧结矿来说，粘结相裂纹相对较少，但酸性烧结矿就比较多。

在约850℃用CO或H2对铁矿烧结矿进行还原时的试验结果表明，在赤铁矿还原为班铁矿时，由于形成孔隙和裂纹，总伴随着视在体积的明显增大。当赤铁矿晶粒塑性较低时，低温还原过程的体积增加更为严重。在550℃时裂纹数最多。次生赤铁矿顺粒一般不容易开裂，因为它们的体积比残存赤铁矿小得多3。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所