铁矿粉烧结过程MgO对铁酸钙生成—结晶作用机理研究
发布时间：2021-07-21 12:20
近年来,烧结原料中铝含量的不断升高导致了烧结矿低温还原粉化性恶化、高炉渣粘度升高等不利影响。为了改善烧结矿低温还原粉化性和降低高炉渣粘度,通常在铁矿粉烧结过程中加入适量的含镁熔剂。然而,烧结过程中镁含量增加同时也导致了烧结液相量减少,烧结矿强度降低。在铁矿粉烧结过程中,铁酸钙的生成与结晶直接影响烧结矿的质量。因此,弄清MgO对铁酸钙生成与结晶的作用机理,有助于完善铁酸钙的生成与结晶理论,对提高烧结矿质量十分重要。本文主要进行了以下研究。通过DSC研究了升温过程中MgO-CaO-Fe2O3系烧结初期液相的变化规律,并结合液相生成前物相组成及显微结构的变化规律探讨了 MgO对烧结初期液相的抑制机理。结果表明,MgO与Fe2O3反应生成含镁磁铁矿,当MgO存在时铁酸一钙（CaFe2O4）不稳定,含镁磁铁矿的增加导致CaFe2O4含量降低,烧结初期液相量减少,不利于提高烧结矿强度。实验结果阐明了MgO添加导致烧结初期液相生成量减少的主要原因。通过MgO-CaO-Fe2O3系熔体与赤铁矿的同化实验,研究了赤铁矿在MgO-CaO-Fe2O3系熔体内溶解过程中MgO的作用机理。研究发现,熔体粘度随M...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１?ＳＦＣ的形成过程示意图丨坤??Ｈａｍｉｌｔｏｎ?等人研究表明，ＳＦＣＡ?的形成机理为?２（Ｆｅ３＋，?Ａｌ３＋）?ｈ?（Ｃａ２＋＋?Ｓｉ４＋），??但是其忽略了?Ｆｅ２＋的存在［２３］
温度ｒｃ）??图３－１不同ＭｇＯ含置Ｃａ０－Ｆｅ２０３混合试样升温过程中ＤＳＣ曲线图??根据图３－２的Ｃａ０－Ｆｅ２０３二元相图所示，上述两个吸热峰分别对应??ＣａＦｅ２〇４与ＣａＦｅ４〇７的共熔反应（公式３－１）和Ｃａ２Ｆｅ２０５与液相包晶反应的逆??反应（公式３－２）：??ＣａＦｅ２０４＋?ＣａＦｅ４０７?－＞Ｌ?（３－１）??ＣａＦｅ２０４?－＞Ｃａ２Ｆｅ２０５＋Ｌ?（３－２）??式中，Ｌ为液相。??－２２－??
当ＭｇＯ含量增加到７?ｍａｓｓ％时，试样在１３３６°Ｃ再次产生液相（吸热峰??Ｃ）。由于缺少当前实验条件下的Ｃａ０－Ｆｅ２０３－Ｍｇ０相图，因此使用Ｆａｃｔｓａｇｅ软??件计算ＣａＯ－Ｆｅ２０３－ＭｇＯ空气气氛下三元相图，其结果如图３－３所示。??不同ＭｇＯ含量试样的初始成分以红色方框标记在图３－３中。从图３－３（ａ）??可知，含７?ｍａｓｓ％?ＭｇＯ试样（Ｍ４）在１３００°Ｃ的平衡相为液相、Ｃａ２Ｆｅ２０５和??磁铁矿相。当温度升高至１４００°Ｃ后，其平衡转变为液相、磁铁矿和方镁石??（ＭｇＯ）相。由于在１３００至１４００°Ｃ的过程中，平衡相中Ｃａ２Ｆｅ２０５消失，因??此推断１３３６°Ｃ产生液相与Ｃａ２Ｆｅ２０５相消失相关，其原因有两种可能。一种是??ＭｇＯ进入到Ｃａ２Ｆｅ２０５晶格中形成含镁Ｃａ２Ｆｅ２〇５固溶体，导致其熔点降低，??在高温下熔化；另一种是Ｃａ２Ｆｅ２〇５与含镁磁铁矿发生反应生成液相。??－２３?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]轻烧白云石对烧结矿性能的影响[J]. 刘清才,张洋宾,兰苑培,陈黔湘,敖万忠,张东升. 钢铁. 2013(03)
[2]MgO对高碱度烧结矿强度的影响及机理[J]. 范晓慧,李文琦,甘敏,陈许玲,袁礼顺,季志云,余志元,黄晓贤,苏道. 中南大学学报(自然科学版). 2012(09)
[3]Al2O3含量对烧结矿平衡相组成及特性的影响[J]. 刘继彬,李辽沙. 安徽工业大学学报(自然科学版). 2009(04)
[4]低硅烧结矿显微结构的分形[J]. 刘丽妹,张庆军,赵二敏,张玉柱,司新国. 钢铁研究学报. 2009(09)
[5]烧结矿中MgO作用机理[J]. 吴胜利,韩宏亮,姜伟忠,朱锦明,冯根生,张作程. 北京科技大学学报. 2009(04)
[6]铁酸钙熔体对赤铁矿的渗透行为及对烧结强度的影响[J]. 金明芳,李光森,姜鑫,沈峰满. 东北大学学报(自然科学版). 2008(08)
[7]不同印度铁矿粉配比烧结矿的显微结构对烧结性能的影响[J]. 张玉柱,佘雪峰,邢宏伟. 钢铁研究学报. 2008(01)
[8]高铁低硅烧结技术研究[J]. 王荣成,傅菊英. 钢铁. 2007(06)
[9]白云石和蛇纹石对烧结矿质量及显微结构的影响[J]. 李骞,黄柱成,姜涛,杨永斌,李光辉. 钢铁. 2006(12)
[10]鞍钢人造富矿的矿物组成与显微结构分析[J]. 于素荣,于淑娟,王慧. 鞍钢技术. 2006(05)
博士论文
[1]金属熔体在碳化物陶瓷上的润湿性及铺展动力学[D]. 林巧力.吉林大学 2011
硕士论文
[1]SiO2与MgO在铁酸钙系熔体中的溶解动力学研究[D]. 向升林.重庆大学 2015
本文编号：3295010
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１?ＳＦＣ的形成过程示意图丨坤??Ｈａｍｉｌｔｏｎ?等人研究表明，ＳＦＣＡ?的形成机理为?２（Ｆｅ３＋，?Ａｌ３＋）?ｈ?（Ｃａ２＋＋?Ｓｉ４＋），??但是其忽略了?Ｆｅ２＋的存在［２３］
温度ｒｃ）??图３－１不同ＭｇＯ含置Ｃａ０－Ｆｅ２０３混合试样升温过程中ＤＳＣ曲线图??根据图３－２的Ｃａ０－Ｆｅ２０３二元相图所示，上述两个吸热峰分别对应??ＣａＦｅ２〇４与ＣａＦｅ４〇７的共熔反应（公式３－１）和Ｃａ２Ｆｅ２０５与液相包晶反应的逆??反应（公式３－２）：??ＣａＦｅ２０４＋?ＣａＦｅ４０７?－＞Ｌ?（３－１）??ＣａＦｅ２０４?－＞Ｃａ２Ｆｅ２０５＋Ｌ?（３－２）??式中，Ｌ为液相。??－２２－??
当ＭｇＯ含量增加到７?ｍａｓｓ％时，试样在１３３６°Ｃ再次产生液相（吸热峰??Ｃ）。由于缺少当前实验条件下的Ｃａ０－Ｆｅ２０３－Ｍｇ０相图，因此使用Ｆａｃｔｓａｇｅ软??件计算ＣａＯ－Ｆｅ２０３－ＭｇＯ空气气氛下三元相图，其结果如图３－３所示。??不同ＭｇＯ含量试样的初始成分以红色方框标记在图３－３中。从图３－３（ａ）??可知，含７?ｍａｓｓ％?ＭｇＯ试样（Ｍ４）在１３００°Ｃ的平衡相为液相、Ｃａ２Ｆｅ２０５和??磁铁矿相。当温度升高至１４００°Ｃ后，其平衡转变为液相、磁铁矿和方镁石??（ＭｇＯ）相。由于在１３００至１４００°Ｃ的过程中，平衡相中Ｃａ２Ｆｅ２０５消失，因??此推断１３３６°Ｃ产生液相与Ｃａ２Ｆｅ２０５相消失相关，其原因有两种可能。一种是??ＭｇＯ进入到Ｃａ２Ｆｅ２０５晶格中形成含镁Ｃａ２Ｆｅ２〇５固溶体，导致其熔点降低，??在高温下熔化；另一种是Ｃａ２Ｆｅ２〇５与含镁磁铁矿发生反应生成液相。??－２３?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]轻烧白云石对烧结矿性能的影响[J]. 刘清才,张洋宾,兰苑培,陈黔湘,敖万忠,张东升. 钢铁. 2013(03)
[2]MgO对高碱度烧结矿强度的影响及机理[J]. 范晓慧,李文琦,甘敏,陈许玲,袁礼顺,季志云,余志元,黄晓贤,苏道. 中南大学学报(自然科学版). 2012(09)
[3]Al2O3含量对烧结矿平衡相组成及特性的影响[J]. 刘继彬,李辽沙. 安徽工业大学学报(自然科学版). 2009(04)
[4]低硅烧结矿显微结构的分形[J]. 刘丽妹,张庆军,赵二敏,张玉柱,司新国. 钢铁研究学报. 2009(09)
[5]烧结矿中MgO作用机理[J]. 吴胜利,韩宏亮,姜伟忠,朱锦明,冯根生,张作程. 北京科技大学学报. 2009(04)
[6]铁酸钙熔体对赤铁矿的渗透行为及对烧结强度的影响[J]. 金明芳,李光森,姜鑫,沈峰满. 东北大学学报(自然科学版). 2008(08)
[7]不同印度铁矿粉配比烧结矿的显微结构对烧结性能的影响[J]. 张玉柱,佘雪峰,邢宏伟. 钢铁研究学报. 2008(01)
[8]高铁低硅烧结技术研究[J]. 王荣成,傅菊英. 钢铁. 2007(06)
[9]白云石和蛇纹石对烧结矿质量及显微结构的影响[J]. 李骞,黄柱成,姜涛,杨永斌,李光辉. 钢铁. 2006(12)
[10]鞍钢人造富矿的矿物组成与显微结构分析[J]. 于素荣,于淑娟,王慧. 鞍钢技术. 2006(05)
博士论文
[1]金属熔体在碳化物陶瓷上的润湿性及铺展动力学[D]. 林巧力.吉林大学 2011
硕士论文
[1]SiO2与MgO在铁酸钙系熔体中的溶解动力学研究[D]. 向升林.重庆大学 2015
本文编号：3295010
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3295010.html
