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烧结矿中常见矿物及其对烧结矿质量的影响 张文军 沈茂森王敏康文革 (包头钢铁(集团)公司技术中心014010) 摘 要将实验室和生产现场的大量烧结矿试样制成抛光片，通过显微镜对其矿物组成进行鉴定，考察包钢烧结 矿中常见矿物对烧结矿质量指标(转鼓指数、还原率、低温还原粉化指数和软熔性能)的影响。得出了一些对科研 和生产具有重要意义的结论。 关键词烧结矿矿物冶金性能 1 前言 烧结原、燃料条件以及操作工艺条件决定着烧结矿的矿物组成和结构，而烧结矿的矿物组成和结构又决 定着烧结矿的质量。影响烧结矿矿物组成和结构的因素有：燃料用量、碱度、脉石成分、添加物种类以及操作 工艺条件等u】。反之，从烧结矿的矿物组成和结构也能反映出燃料用量、碱度、脉石成分、添加物种类以及 操作工艺条件等的一些情况。因此，通过对烧结矿矿物组成和结构的研究，就必然会找出原、燃料条件及操 作工艺条件与烧结矿质量的某种联系，对控制和提高烧结矿的质量有十分重要的意义。 本文通过对不同时期的变碱度、变含铁料组成、变碳、变镁、变氟等大量系列烧结试验烧结矿的矿物组成 及结构进行了综合对比研究，基本查明了包钢烧结矿矿物组成和显微结构及其对烧结矿质量的影响，从而找 出了提高包钢烧结矿质量的努力方向。 本文就烧结矿中常见矿物对烧结矿质量的影响作了论述。 2 烧结矿中常见矿物及其对烧结矿质量的影响 包钢烧结生产除了使用白云鄂博精矿外，还使用大量的外购矿(主要是河北精矿、澳矿、区内无氟精矿 等)，所以，包钢烧结矿矿物组成复杂，不仅具有普通烧结矿中的常见矿物，如磁铁矿、赤铁矿、铁酸钙、富士 体、钙铁橄榄石、硅酸二钙、黄长石、玻璃等等，还有自己的特色矿物——枪晶石。 烧结矿中常见矿物的部分物理冶金性能见表1。 表1烧结矿中常见矿物的部分物理冶金性能 注：①本表根据任允芙、王如英的资料12,31综合而成；②抗压强度为人工合成的单矿物在万能材料试验机上试压的结果；③还原度为在煤 气中还原15分钟。 86 C．E．Loo．等H J用显微硬度仪测量了具有不同低温还原粉化率(RDI)的烧结矿中几种矿物相和玻璃体 的抗压硬度，结果显示，原生赤铁矿硬度最大，次生赤铁矿次之，但差别很小；其后依次为SFCA、磁铁矿，最 小的为玻璃体。除了磁铁矿抗压强度随RDI变化较大外，其余几种物相变化都较小。 王如英L3 J用显微硬度仪测量了梅山烧结矿中矿物和玻璃体的显微硬度，从高到低的顺序为：赤铁矿、铁 酸钙、磁铁矿、黄长石、橄榄石、硅酸盐玻璃体、富士体、硅酸二钙。并且认为，铁酸钙和玻璃体显微硬度与该 物相中铁元素含量成正相关关系，相关系数大于0．9。 上述研究表明，即使是同一种矿物，其强度有时也会随其它条件(如上文提到的RDI，铁元素含量)的不 同而有所变化。本课题组通过包钢烧结矿中常见矿物对其质量影响的研究，得到如下认识： 2．1磁铁矿 磁铁矿是烧结矿中最主要的含铁矿物之一。随碱度不同其在烧结矿中的含量、形态有所不同。在包钢 矿中，磁铁矿以斑晶出现，自形晶、半自形晶、他形晶均常见，而在高碱度烧结矿中，磁铁矿一般呈他形熔蚀 状。 经过对生产现场和实验室烧制的大量烧结矿样品的调查发现，磁铁矿对高碱度烧结矿的强度、还原度的 影响不明显。这是由于高碱度烧结矿的强度及还原性主要是由粘结相矿物铁酸钙决定的。 磁铁矿对低碱度(R=1．36)烧结矿的强度、还原度有决定性的影响。这是由于低碱度烧结矿主要由磁 铁矿和玻璃构成，磁铁矿的强度及还原性都远优于玻璃且与玻璃互相消长。 根据低碱度(R=1．36)烧结矿的矿物组成特点可知，其主要由磁铁矿和玻璃质构成，因此可以假设，含 铁矿物都转化为磁铁矿，脉石矿物和熔剂矿物等非铁矿物都转化为玻璃，从而可以从理论上计算出烧结矿铁 品位与矿物组成的关系。见表2。 表2低碱度(R=1．36)烧结矿铁品位与矿物组成(理论计算) 注：Fe304密度按5．0×103Kg．m～，gh密度按2．5×103Kg．m。计。 由表2可知，烧结矿铁品位每提高1个百分点，烧结矿中强度较高的磁铁矿提高约2个百分点。同时强 度较差的玻璃质降低约2个百分点。显然，提高低碱度(R=1．36)烧结矿的铁品位可以大大提高烧结矿的 强度。 磁铁矿虽然是烧结矿含铁矿物中最难还