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2014年第4期 现 代 冶 金 l3 复合烧结矿的氢还原行为 (日本)HIDEKIOno等 摘 要：在实验室中，将致密预制粒球团与多孔感应床组合生成了复合烧结矿。在多孑L感应床的中心仅放置一个 致密预制粒球团。为了得到有利于复合烧结矿还原性的矿物组成种类和气孔结构，氢还原实验的温度控制在 1173K。由致密预制粒球团与多孔感应床组合生成的复合烧结矿的还原度要大于整体组成一致的单一球团。当 进一步在多孔感应床与致密预制粒球团之间进行成分设计时，还原速率变得更快。多孔感应床中CaO和 SiO，的 含量要高于致密预制粒球团。 关键词 ：造块；还原；铁矿 1 前言 多孔感应床 根据最近炼铁原料的状况，日本进 口的铁矿石 中针铁矿的比率增加，针铁矿通过加热热分解成赤 致密预制粒球团 铁矿和水蒸气，变为多孔的物质。如果针铁矿作为 铝坩埚 质量好的矿石用作烧结料，其热分解和分解后产生 (20×20X35mil1) 的多孔物质会导致烧结生产率和烧结矿强度的降 低；另一方面，从高炉炼铁低渣量的要求和高喷煤操 图 1 复合烧结试样 作透气安全性考虑，需要在铁矿石烧结过程 中产生 简单的矿相组成。从以上要求出发，一个新的造块 位于试样 中心的大颗粒模拟致密预制粒球团， 方法被称作 MEBIOS应运而生，这种造块方法可以 围绕球团的物料相当于多孑L感应床。在研究中只有 有效利用针铁矿并能减少人炉渣量，而且这种方法 一 个致密预制粒球团放在多孔感应床中间。其一系 在 国际炼铁生产 中极具竞争力。这种烧结工艺和针 列试样组成见表 1。 铁矿特性相匹配。通过致密预制粒球 团和多孔感应 表 1 试样组成，％ 床组合生产复合烧结矿。致密预制粒球团的大小是 由筛子结构决定的，并通过增加致密预制粒球团的 流速来提高烧结速度。最近研究表明，由致密预制 粒球团和多孔感应床组合的复合烧结矿生产已经做 了工业实验。本文在1173K的温度条件下对试样 的氢还原行为进行了研究以及对试样的横断面进行 了观察 ，并对其岩相进行了电镜分析。这篇文章的 目的旨在从复合烧结矿的还原角度检测何种矿相组 成和空隙结构是有利于高炉生产的。 致密预制粒球团中的一元碱度要比多孔感应床 2 实验方法 的低。为了避免温度的急剧上升和烧结过程缓慢而 2．1 试样准备 均匀的进行，预制粒球 团和整个试样 的一元碱度分 在1273K将一定量的CaCO 焙烧成 CaO。准 别设置为 1和2。预制粒球团和多孔感应床质量比 备一定量的FeO，和SiO：，然后将三种物料按一定 为2／3。而且，对于试样A和B，多孔感应床中一元 比例组合制成一系列试样。研究中用来模拟合成的 碱度为 3，。对于试样 B和 C，整个试样组成是 铁矿石复合烧结试样如图1所示 。 Fe，O 一85．6％、CaO一9．6％、SiO，一4．8％，和现烧 2014年第4期 现 代 冶 金 15 形成一个整体的结构。但是当CF熔体和硅酸盐熔 从图4(a)和4(b)可以看 出，A系列还原速率最大 体能够在界面上充分再反应，其反应会产生高熔点