熔剂性球团的冶金性能分析

所谓熔剂性球团矿是指在配料过程中添加含CaO或MgO的矿物后生产的球团矿。熔剂性球团矿较酸性球团矿具有还原度高，软化起始温度高，软熔区间窄，膨胀率低等优点，其中还原度高使得高炉冶炼过程煤气利用好，间接还原发展，脱硫效果好，焦比大幅度降低。

 熔剂性球团的主要冶金性能分析

 2．1 还原性

 还原性是用还原性气体从球团矿中排除与铁结 合的氧的难易程度的一种量度，是评价球团矿冶金性能的重要质量指标。熔剂性球团与酸性球团和烧结矿相比具有较高的还原性。熔剂性球团只需60～70min就能达到80%的还原度，而酸性球团要还 原80%则需110～120min 。这一特性在各专业文献和各科研专题报导中都有论述，宣化正朴在高 炉生产实践及球团冶金性能分析中也验证了这一点 。

 2．1．1 熔剂性球团还原性高的微观结构分析 

熔剂性球团的固结方式主要是Fe2O3－Fe2O3 和CaO－Fe2O3还有MgO－Fe2O3［4］ ， 由于铁酸钙和铁酸镁的矿物结构强度比酸性球团矿的高很多， 即软化和熔化温度高，软熔带在高炉中的位置较低，在软熔带上方CO与FeO反应时受到的阻碍小，从而提高了间接还原率。而且，开始软化与熔化终了温度之间的温度差也较小，软熔带较窄，增加了高炉料层透气性，这些都有利于高炉冶炼。球团碱度越高，其还原性越好。熔剂性球团还原度高的另一个因素是：孔隙率高，当还原气体经过球团时，很快进入球团内部与铁氧化物接触，反应界面成倍地增加，提高了反应速度。

 2．1．2熔剂性球团还原性特点 

远征公司生产的熔剂性球团还原度大于80%， 最高达91%， 通过对不同生产时期球团样品还原性能及矿相结构进行跟踪分析，得出这样的结论：球团 矿具有许多开气孔，并且球团的孔隙率也很高（达40%～45%），还原气体可以快速穿过气孔进入球团矿核内，所以还原度相当高，还原速度也快。但还原的同时，还原气体在很多点上对球团矿结构产生冲击作用，球团早期低温时整个体积就开始发生结构变化，还原速度越快，发生的晶形转变也越快，膨胀也越厉害，这是宣化正朴球团膨胀率高的一个因素。因此，要想提高球团综合指标，需要控制合理的孔隙率，一般孔隙率保持在30%～40%为宜。 

2．2熔剂性球团矿的低温还原粉化性能

2．2．1 球团低温还原粉化的微观分析

 低温还原粉化性能是当球团矿进入高炉炉身上 部，500～600℃区域内，由于受气流冲击及Fe2O3－Fe3O4－FeO还原过程中发生晶形变化，导致球团粉化。影响球团低温还原粉化的因素有很多，其中MgO、CaO、SiO2含量、FeO、CaO/SiO2、焙烧温度、冷却速度等因素与低温还原粉化关系密切。从微观角度分析，焙烧过程产生的再生骸晶状赤铁矿，在高炉上部低温还原过程中发生相变，体积发生变化引起粉化。因此在矿物组成中凡是次生Fe2O3含量高。低温还原粉化指数就高；铁酸钙基本上不产生还原粉化，并且可以抑制还原粉化。但柱状铁酸钙也是产生低温还原粉化的一个原因。柱状铁酸钙在很低的温度下就开始还原，产生应力，引起低温还原粉化；SFCA（针状）铁酸钙体系在700℃以上才开始还原，因此它没有低温还原粉化的问题；玻璃相也容易在低温下造成碎裂，产生低温还原粉化。