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1、焙烧过程中影响铁精矿球团抗压强度的几个因素焙烧过程中影响铁精矿球团抗压强度的几个因素1 1、氧化温度和时间对球团抗压强度的影响、氧化温度和时间对球团抗压强度的影响 铁精矿球团抗压强度随氧化时间的延长而显著提高，这是由于，如果球团矿未氧化完全就会形成双层结构，焙烧过程中外层是赤铁矿再结晶，核心是赤铁矿再结晶及渣相固结，由于内外收缩不同步而产生同心裂纹，显著降低球团矿的强度。随着氧化时间的延长，赤铁矿再结晶形成的赤铁矿层越来越厚，氧化率逐渐升高，待球团矿氧化完全，形成均一的赤铁矿球团。而赤铁矿的活化能较低有利于焙烧，促进了赤铁矿的结晶和再结晶，固相反应以及由之而产生的低熔点化合物的融化，致使球团矿
2、变的更加致密化，从而可提高球团矿的强度。同时，铁精矿球团的抗压强度随氧化温度升高而提高，当焙烧温度达到一定温度时，随着焙烧时间的延长，球团矿抗压强度不在增加，这是由于氧化温度升高，磁铁矿氧化成赤铁矿速度加快，加快晶格变化及提高新生晶体表面原子的迁移能力，有利于焙烧时相邻的颗粒之间形成晶键，提高球团矿强度。即当氧化温度达到一定温度时，球团在很短的时间内就可以基本氧化完全，所以再延长氧化时间对球团的抗压强度影响不大。球团中 w（SiO2）高，在大于1000 度氧化的过程中，由于氧化放热球团局部过热，或者是氧化气氛过弱的情况下，Fe3O4易于 SiO2反应产生铁橄榄石（2FeO. .SiO2）,铁橄
3、榄石的熔点只有1205 度。生成的铁橄榄石包围着大颗粒的磁铁矿，从而抑制了 Fe3O4氧化成Fe2O3,造成氧化不完全，如果焙烧温度过高，晶格中就会出现大量硅酸盐液相，同时伴有大颗粒铁镁橄榄石存在，磁赤铁矿晶粒粗大，由于液相发达，易形成液相粘接 2FeO. .SiO2冷却过程中很难结晶，常成性脆、强度低的玻璃质，所以以液相粘接的球团矿的机械强度较赤铁矿晶键连接的显著降低。2.2.焙烧温度和时间对球团抗压强度的影响焙烧温度和时间对球团抗压强度的影响 随着焙烧温度升高，成品球团矿抗压强度显著提高，在温度低于 1250时，成品球抗压强度随着焙烧时间的延长，成品球抗压强度呈直线上升。但是，当温度达到
4、1250时，焙烧时间在 5-20 分钟之内成品球抗压强度呈直线上升，20 分钟以后，成品球抗压强度提高幅度减小，当焙烧温度达到 1300时，球团矿强度先随焙烧时间延长而显著提高，当焙烧时间为 15-20 分钟时达到最高点，然后随时间的延长急剧下降。球团矿的焙烧固结属于固相固结，是通过表面层原子的扩散在晶粒接触处形成连接桥，使颗粒互相粘接而固结。焙烧温度升高，加快了球团矿内部的各种物理化学反应，颗粒扩散增加了接触面，颗粒间孔隙逐渐变圆，孔隙减少。同时产生再结晶和聚晶长大，使球团矿形成了一个致密的球体，提高了成品球团矿的强度。同时各种物理化学反应、赤铁矿的结晶和再结晶长大，使球团致密需要一定的时间
5、，所以随着焙烧时间的延长，球团矿强度缓慢增大。当再结晶达到一定程度，球团形成一个致密的整体以后，球团矿强度提高幅度减小。球团中的 Fe2O3微晶随着焙烧时间的延长，结晶更加完全，因此焙烧开始阶段球团抗压强度得到很大提高。但是随着焙烧时间的延长，Fe2O3在高温下不稳定，部分 Fe2O3被分解成 Fe3O4和 FeO，磁赤铁矿晶粒粗大，影响球团中赤铁矿微晶键连接，同时由于球团中 w（SiO2）高，Fe3O4与 SiO2反应便产生2FeO.SiO2并出现液相，形成液相粘结，2FeO.SiO2常成玻璃质，性脆，强度低，以液相粘结的球团矿的机械强度较赤铁矿微晶键连接的有所降低，所以随着氧化时间的延长球
6、团强度有所降低。3 3、焙烧过程中球团的显微结构变化、焙烧过程中球团的显微结构变化 球团矿的矿物结构不均匀，赤铁矿呈不同程度的再结晶，赤铁矿颗粒大小不等，多数赤铁矿连接成片、赤铁矿再结晶长大、部分赤铁矿与磁铁矿交织连生或与少量硅酸盐玻璃相连接，同时存在少量未氧化完全的大颗粒磁铁矿，分布在球团矿的内部带。球团矿中的气孔形状不规则，分布不均匀，有部分长条不封闭的气孔存在。试样中残存有配料中未反应的石英和硅酸盐矿物，没有融化。此时，由于赤铁矿结晶不完全，且球团中存在未反应的石英颗粒，导致球团强度较差。焙烧 20 分钟球团强度只有 1132N/个。随着焙烧温度的提高，当焙烧温度 12500C,氧化时间
7、 20 分钟时，球团的矿相结构呈均一的粒状镶嵌结构，赤铁矿晶粒紧密连接起来，结合强度非常高，赤铁矿集合体中常分布有圆形气孔。气孔除呈气状外，部分呈原粒状，已被脉石等矿物填充，组成锒边状结构特征。球团固结方式以赤铁矿在结晶固结为主，硅酸盐粘接相连接其次，球团强度明显提高.当焙烧温度增加到 13000C 时，赤铁矿已经聚合成较大的颗粒，连接成片，且其中具有板条状交织的内部结构，该结构是由赤铁矿非矿性导致的。赤铁矿晶体较粗大，且有很好的再结晶连接，部分与硅酸盐玻璃相连接，与焙烧温度为12500C 的球团矿相比较，结晶程度没有明显的变化，球团固结方式以赤铁矿氧化在结晶为主，但是硅酸盐粘接相明显增多，由于在晶粒之间有大量的液相产生，从而大大降低了球团强度由以上可知，球团抗压强度随氧化时间的延长而显著提高，同时也随氧化温度的升高而提高。随着焙烧温度升高，成品球团矿抗压强度显著提高。球团矿矿相结构对球团强度影响显著。球团氧化完全，固结以赤铁矿在结晶和聚晶长大为主，使球团致密，强度提高；相反，以液相固结为主的球团强度低，所以对球团应保证其氧化完全，严格控制焙烧温度，减少液相产生，提高球团质量。
