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巴西MBR粉矿的烧结基础特性

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【点钢独家】钢厂矿石点评--巴西卡粉[基础性能、使用情况]

【点钢独家】钢厂矿石点评--巴西卡粉[基础性能、使用情况]

【点钢独家】钢厂矿石点评--巴西卡粉[基础性能、使用情况]今日重磅评述汇总观点：化学成分：巴西卡粉品位高，低硅，低铝，有害元素也比较低，有利于提高烧结矿品位，为配加低品质铁矿提供条件，对物流成本较高的钢厂也比较合适。

二氧化硅低，可以搭配低价高硅的品种，降低配矿成本，可以减少熔剂的消耗。

但硅低，单烧效果不是很好，硅低导致液相生产效果较差，参与框架形成时，影响强度，影响烧结产量。

粒度组成及水分：据多数钢厂反应,巴西卡粉水分比较高，粘性比较大，影响下料和卸船，造成生产运输系统甩料、粘料严重，水分较高也提高物流成本，巴西卡粉存在亏吨的现象。

实际生产方面：巴西卡粉同化温度比较高，同化性能比较差，液相生成量少，需要提高烧结温度，会增加燃料消耗，但烧完后，强度较好，可以改善烧结矿低温还原粉化率。

部分钢厂建议保证烧结矿SiO2含量5.0%以上，可以增加卡粉的配比，可以提高产质量。

配加同化性能好的、液相生成能力强的褐铁矿，可以提高烧结矿强度，有部分钢厂认为其提高产量效果没有澳粉好。

巴西卡粉可以作为烧结配料的基础矿种，普遍配比在10-20%。

巴西卡粉搭配精粉或其他的同化温度较高的铁矿品种，生产效果不佳。

价格方面：巴西卡粉价格比较贵，钢材利润下降后，提高配比意义不大。

具体钢厂技术专家的观点：钢厂1：有利方面：可以提高烧结矿品位，出矿率提升，可搭配低价高硅粉降本。

不利方面：液相生成能力较差，燃料比相对较高，物理水分8.5%，甚至更高，影响下料及卸船效率。

钢厂2：巴卡硅低铝低，品位高，可以提高烧结矿品位，但粒度不好，不均匀，造球性能，成矿性能不好，我们一般配比不超过15%。

钢厂3：巴西卡粉品位高、硅低，从生产上看关键是怎么配矿，如果烧结矿二氧化硅含量不低于5.5%，因其烧损低，产量提高、代替澳矿煤耗还可降低，如果烧结矿硅低了，配加卡粉产量会降低，所以配比你想高也不可能，配加卡粉有利于烧结矿低温粉化, 相对澳矿而言有利于降低低温粉化率，比磁铁矿还差点。

烧结中级

烧结中级

烧结中级一、填空题1、YB/T421－92标准对烧结矿的技术要求作了规定。

其中，属于烧结矿化学成分的指标有、、、；属于烧结矿常温强度的指标有、；属于烧结矿高温强度的指标有。

ΔTFe、ΔR、FeO、S、转鼓指数、抗磨指数、RDI(低温还原粉化指数)。

2、我公司烧结生产使用的主要熔剂是、，其主要成分化学分子式为、。

生石灰、高镁粉、CaO、MgO。

3、我公司烧结生产使用精矿按自然碱度可分为精矿和精矿，其主要成分的化学分子式为。

碱性、酸性、Fe3O4。

4、高碱度烧结矿是指碱度≥的烧结矿。

1.50。

5、烧结生产MgO熔剂一般有、、以及和轻烧白云石。

白云石、菱镁石、蛇纹石、高镁粉。

6、烧结生产中使用铺底料的粒度一般为 mm。

我公司烧结生产使用铺底料的粒度是 mm，目的是为了改善成品烧结矿的粒度组成。

10～20、5～10。

7、我公司烧结生产点火燃料使用的是和。

混合煤气、焦炉煤气。

8、钢渣中的可以抑止正硅酸钙相变。

P。

9、烧结矿中的有害元素是指和。

S、P。

10、烧结矿中的碱金属是指和。

Na2O、K2O。

11、通常情况下，描述混匀料化学成分的特征值有两个，一个是，一个是。

标准偏差、平均值。

12、标准偏差描述的是数据分布的，平均值描述的是数据分布的。

离散程度、集中位置。

13、是酸性烧结矿的主要粘结相。

铁橄榄石。

14、钙铁橄榄石是烧结矿的主要粘结相。

自熔性。

15、当烧结料中配入MgO熔剂添加剂时，烧结矿中矿物会明显增加。

钙镁橄榄石。

16、高炉煤气的主要成分是，其次是和H2。

CO、CH4。

17、焦炉煤气的主要成分是和。

H2、CH4。

18、我公司烧结生产使用的无烟煤为洗精煤，与原煤相比，其主要特点是、。

灰分低、固定碳高。

19、ISO转鼓和鲁宾转鼓的检验方法是不同的，其中，在粒度上要求按、、三级入鼓。

10～16mm、16～25mm、25～40mm。

20、众所周知，炼铁入炉铁矿品位提高1％，焦比降低，产量提高。

2％、3％。

21、烧结固体燃料破碎一般采用流程。

基于巴西铁矿的烧结基础性能研究

基于巴西铁矿的烧结基础性能研究

烧结生产提供有力的根据，对促进我国钢铁工业发展具有重要的现实
意义。
本文通过压团一管炉焙烧一微观检测的方法，研究了铁酸钙形成
特性；采用圆筒制粒、透气性检测、粒度水洗等方法研究了制粒性能， 建立了制粒模型；结合烧结杯试验，建立铁酸钙形成特性和烧结矿转 鼓强度之间的关系，混合料粒度组成和烧结速度之间的关系。 铁酸钙形成特性研究结果表明：各铁矿与氧化钙生成铁酸钙的量 随着燃料、焙烧温度、高温时间的改变呈抛物线变化。粗粒铁矿，铁 矿Ｓｉ０２含量越高，生成铁酸钙的量就越多；细粒铁矿，Ｓｉ０２含量越 高，生成铁酸钙的量就越少。铁矿的Ａ１ ２０３含量和焙烧温度越高，生 成针状铁酸钙的量就越多。在１２５０℃下铁矿与ＣａＯ生成的铁酸钙量 越多，其烧结矿的强度也越好。铁矿与ＣａＯ生成最大铁酸钙量越少， 生成的温度越高，铁矿烧结时所需的燃料就越多。 制粒试验研究结果表明：高配比精矿制粒小球的结构模式为： ２０％－－－，４０％自身粒级＋８０％－－＇－－＇６０％准颗粒。烧结混合料制粒的准颗粒以３～ ８ｍｍ的为主，核粒子为１＂－＂５ｍｍ，且呈动态分布，粘附粉粒子为一０．５ｍｍ。 混合料５＂－＇－＇８ｍｍ制粒小球的核／粉比比其它粒度的都要大。核粉比越 大，＋５ｍｍ的含量越大，ｌ＇－＇－＇５ｍｍ的粒级含量越少。制粒小球中粘附粉 含量越多，制粒时吸收的水分就要越多。随着精矿配比的增加，所需 的制粒水分逐渐增大，制粒后平均粒度有增大的趋势；高配比精矿制 粒后的混合料比粉矿的透气性要好，但由于制粒水分高，精矿形成铁 酸钙的能力差，使烧结时间长，烧结速度慢。混合料制粒后平均粒度 在４～４．５ｍｍ时，混合料透气性最好，烧结指标也较好。此时混合料 的核／粉比在０．７左右最好。 关键词：铁矿石，烧结，制粒性能，铁酸钙，转鼓强度
ＡＢ ＳＴＲＡＣＴ

铁矿粉的烧结特性及优化配矿试验研究_苏步新

铁矿粉的烧结特性及优化配矿试验研究_苏步新

第46卷　第9期　2011年9月钢铁Iron and Steel　Vo l .46,N o .9September 2011铁矿粉的烧结特性及优化配矿试验研究苏步新,　张建良,　常　健,　王广伟,　王春龙,　车晓梅(北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083)摘　要:以来自澳大利亚、巴西、印度、南非以及中国的6种烧结铁矿粉作为考察对象,分别研究其化学成分、粒度组成、颗粒形貌和气孔率,并对其同化性、液相流动性、黏结相自身强度和铁酸钙生成特性等高温烧结特性进行试验测定和因素考察。

在该研究基础上,提出基于铁矿粉配矿特性互补配矿原则,设计了6组优化配矿方案,对混合矿进行特性研究,且烧结杯试验结果显示获得较好的烧结经济技术指标。

关键词:铁矿石;烧结;特性;配矿文献标志码:A 文章编号:0449-749X (2011)09-0022-07Sintering Characteristics of Iron Ores and ExperimentStudy on Optimizing Ore -BlendingSU Bu -xin ,　ZH ANG Jian -liang ,　CH ANG Jian ,WA NG G uang -w ei ,　WANG Chun -lo ng ,　CH E Xiao -mei(Schoo l o f M etallurgical and Ecolog ical Enginee ring ,U niver sity o f Science andT echnology Beijing ,Beijing 100083,China )A bstract :T aking the six kinds of iro n o res fro m Austra lia ,Br azil ,India ,So uth A frica and China as the o bjects ,T he chemical co mpo sitio ns ,size distribution ,the pat te rn and po rosity of the selec ted iro n o res were inv estiga ted respec -tively ,w hose high temperature sintering characteristics such a s assimilability ,fluidity of liquid phase ,self -intensity of adher e phase ,calcium fer rite ge nera ted cha racteristics w ere evalua ted and analyzed .A nd then six schemes of ir on ore blending w ere pre sented and char acte ristic of mixed ore we re r esear ched o n the basis of the complementary ac tion of assimilatio n .T hroug h sinte r po t test ,the better sintering economic and technical nor ms w ere o btained .Key words :iro n o re ;sinte ring ;cha racteristic ;o reblending基金项目:国家科技支撑计划项目资助项目(2008BAB32B05)作者简介:苏步新(1985—),男,博士生; E -mail :subu xin2005@ ; 收稿日期:2010-12-08 随着中国经济的发展和工业化程度的提高,近年铁矿石供应日趋紧张。

常用铁矿粉烧结特性-2

常用铁矿粉烧结特性-2

谢 谢
2017/2/18
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烧结矿的成矿机理
烧结矿形成三个过程：固相反应、液相生成、冷凝固结
固相反应
液相生成
冷凝固结
高温特性研究：同化性、液相流动性、铁酸钙生成性能
同化性的概念
铁矿粉的同化性是指在烧结过程中与CaO熔剂反应 的能力，它表征铁矿粉在烧结过程中生成液相的难易程 度，是烧结矿有效固结的基础。 不同产地、类型的铁矿粉，其同化性差别明显，澳 大利亚的褐铁矿、半褐铁矿、赤铁矿以及南非赤铁矿的 同化性较高，而巴西赤铁矿和磁铁精粉同化性较低。 实际烧结过程要求混合矿有合适的同化性，故在烧结配 矿时应运用基于铁矿粉铁矿粉同化性互补的配矿方法， 以求满足更好的低温烧结技术条件。
常用铁矿粉的烧结性能简析
2016年3月
永远不要对客户说不， 客户需求就是我们的追求！
1
2017/2/18
概述
日钢烧结自建厂投产以来，使用大量进口铁矿粉，既有巴西、南非、澳大利亚 等地的大型铁矿粉物料，也有一些其他国家的矿粉如：印尼、加拿大、新西兰、伊 朗、俄罗斯、印度等地的铁矿粉，每种铁矿粉都有不同的烧结特性，而我们作为用 矿人对自己所使用的矿粉的了解只存在于混匀料的化学成分，至于每种矿粉的烧结 特性、粒度组成、单烧性能、同化性等指标都不了解，每次换料堆都要去摸索和调 整，使生产非常被动，在这里只 是简单对个别物料 的烧结性能做简要分 析，目的是为以 后让全员学会对原料 性能的理解和分析 的方法来指导生产。 同时为实现提产提质 将本增效提供理论 基础性能
进口铁矿粉烧结质量及性能分析
进口铁矿粉的化学成分
进口铁矿粉的粒度组成
进口铁矿粉的化学成分及粒度组成
常用铁矿粉单烧实验分析

巴西矿典型值

巴西矿典型值

Samarco球团Fe(%Min) 65P(%Max) 0.06S(%Max) 0.01Al2O3(%Max) 1SiO2(%max) 3.5水分(%Max) 3粒度+8 -18mm 83% min. -6.3mm 5%max其他CaO 1.50% max，MgO 0.10% max，Mn 0.1% max,TiO20.05% maxTumble index(ASRM)+6.3mm转鼓92%min,Abrasion Index -0.5mm研磨系数6.5%max Cold crushing strength average 冷压强度250KG/Pel minV ALE-烧结粉（SSFT）Fe(%) 65 SiO2 (%Max) 4.4 Al2O3 (%Max) 0.9 P(%Max) 0.049 Mn(%max) 0.15 LOI(%Max) 1.6 水分(%Max) 6.5粒度+6.3mm 18+1mm 54-0.15mm 18 V ALE-Carajas粉（SFCJ）Fe(%) 66.1 SiO2 (%Max) 1.3 Al2O3 (%Max) 1.15 P(%Max) 0.035 Mn(%max) 0.65 LOI(%Max) 1.9 水分(%Max) 8.5粒度+6.3mm 18 +1mm 54 -0.15mm 18 MBR精粉Fe(%Min) 67P(%Max) 0.05S(%Max) 0.01 Al2O3(%Max) 0.9SiO2+Al2O3(%Max) 2.4水分(%Max) 8.5粒度+0.15mm 8%min-0.045mm 55%maxMBR块矿Fe 68.30SiO2 0.02Al2O3 0.04CaO 1.24MgO 0.64S 0.005P 0.05LOI冷强度指数Ti+6.3 94.00 冷强度指数A-0.5(%) 2.50 热爆裂指数DI-6.3(%) 8.52,6.89 热爆裂指数DI-3.15(%) 4.69,4.32 粒度-6.3mm(%) ≤8.0V ALE-球团精粉（PFCJ）Fe(%) 65.3 SiO2 (%Max) 1.4Al2O3 (%Max) 1.7 P(%Max) 0.04 Mn(%max) 0.65 LOI(%Max) 2.2 水分(%Max) 12.5粒度+1mm 1-0.15mm 95-0.045mm 65 V ALE-球团精粉（PFPT）Fe(%) 68 SiO2 (%Max) 1.1 Al2O3 (%Max) 0.7 P(%Max) 0.028 Mn(%max) 0.08 LOI(%Max) 0.7 水分(%Max) 8粒度+1mm 2-0.15mm 90-0.045mm 36 V ALE-球团精粉（PFIT）Fe(%) 67.8 SiO2 (%Max) 1.4 Al2O3 (%Max) 0.6 P(%Max) 0.03Mn(%max) 0.1 LOI(%Max) 0.7 水分(%Max) 8粒度+1mm 2-0.15mm 86-0.045mm 30Carajas高炉球团Tubarao高炉球团Fe(%) 65.52 65.65 SiO2(%Max) 1.8 2.4 Al2O3(%Max) 1.4 0.65 P(%Max) 0.04 0.03 S(%max) 0.05 0.003 Mn(%max) 0.55 0.13 MgO(%max) 0.1 0.08 CaO(%max) 1.8 2.64 水(%max) 3 3 +8-18mm% 96 96 -5mm% 1.5 3 Tl(+6.3mm) 94 94 Al(-0.5mm) 5 5 CCS(dan/p) 270 290 膨胀% 15 13 RI% 75 70。

MBR块矿在中国高炉炉料结构中应用的效果及分析


57.8 13.8 9.7 4.2 1.50 2.625 0.017 2.310 344.66
64.50 0.24 1.00 4.40 1.52 0.60 0.028 0.032 0.227 375.06
注：南非ISCor块矿的K2O含量为0.12%，Na2O含量为0.02%； 印度MMTC块矿的K2O含量为0.016%，Na2O含量为0.003%。
2.2济钢高炉试验研究的试样及试验研究方案 2.2济钢高炉试验研究的试样及试验研究方案 济钢高炉试验研究所用试样的化学成份列于表3，试验 方案与试验结果列在同表内。
表3 济钢三种烧结矿、球团矿和九种进口块矿的化学成份
代号 (A) (B) (C) (D) (E) 罗 布 河 马 萨 杰 57.40 1.20 0.38 5.10 2.61 0.018 0.04 9.00 0.074 333.77 (F) (G) (H) (I) (1) (2) (3)
综合炉料的熔滴性能
△T (℃) 13 7 213 7 107 8 118 9 8 △Pm (×9.8pa) 139 126 159 105 194 194 124 124 194 S值 (KPa℃) (KPa℃ 11.34 5.21 227.53 3.77 151.00 11.29 85.57 6.53 11.29
3、MBR块矿用于宝钢、济钢、新临钢高炉炉料结构的试验 MBR块矿用于宝钢、济钢、 块矿用于宝钢 结果及分析 MBR块矿用于宝钢高炉炉料结构的试验结果及分析 3.1 MBR块矿用于宝钢高炉炉料结构的试验结果及分析
3.1.1 MBR块矿用于宝钢高炉炉料结构试验研究的结果
熔滴性能 炉料结构
1-1[1] 1-2[2] 1-3[3] 2-1[4] 2-2[5] *2-2[5]** *23-1[6]* *3-1[6]* *33-2[7]

烧结矿氧化亚铁与二氧化硅的关系铁矿粉种类主要化学成分及基础特性


化程度会影响烧结过程中液相的状态；烧结混合料的碱度是影响烧结过程液相生成状态的基本因素，因为
CaO配入的量变是影响同化反应和形成低熔点化合物的基础，也是烧结过程形成不同矿物组成的基础，因此
碱度是影响烧结过程液相生成状态的主要影响因素。
3.1 SiO2含量的作用和影响
铁矿粉的酸性脉石SiO2是烧结生成液相的主要组分，铁矿粉的SiO2含量越高烧结过程生成的液相越多， SiO2 的熔化温度为1713℃，它与CaO 和铁氧化物反应时，生成液相的温度会显著降低（1205～1208℃），由 于SiO2为网络结构，其含量高时有可能使液相黏度升高，降低液相流动性〔6〕。在烧结过程中，合理的黏结 相及其强度常常离不开SiO2与FeO的配合，为了满足成品烧结矿强度的需要，当SiO2≤4.8%时，应适当提高FeO 至≥7.0%的水平；当SiO2≥5.6%时，FeO的水平可控制到低于7%的水平。
黏结相强度 SBP(N/cm2)
245 333 255 314 300 588 245 288 490
CF生成能力 SFCA(%) 75 553 24.5 －
49.0 －
75.0 43.5 37.5
固相连晶强度 CCS(N/cm2)
508 872 343 353 365 450 508 144 325
SiO2 低，Al2O3低，含S，P等有害杂质少，多数属于优质赤铁矿粉，南非矿含KO2碱金属 偏高，巴西矿（依塔比拉例外）和南非矿均具有良好的烧结性能，它们的烧结基础特性列
于表3。
表3 巴西、南非赤铁矿粉的烧结基础特性〔5〕
矿名
卡拉加斯粉 巴西新粉
CVRD标准粉 MBR粉 里奥多西粉
同化温度
LAT(℃) 1288 1378 1335 1335 1310 1323

常见进口铁矿石典型指标分析及相关价格体系2013

亚洲地区
57％-58．5％该矿主要来自哈默斯利和BHP的杨迪矿体及罗布河(Robe River)的Mesa
J矿体。该矿含铁量低因含10％左右的结晶水，焙烧后铁品位可达60且绝大多数含磷低。
印度卡纳塔克邦、奥里萨邦、中央邦邦50-63.5，品味有逐年下降的趋势矿点多、规模小，政府限制开采。矿自身有较好的烧结性能，但质量差别大港口简陋，但有运距优势亚洲地区
表三：常见进口铁矿石典型值及冶金性能统计：
国别品种化学成分 %冶金性能
FeSiO2Al2O3PLoi
澳洲纽曼粉62.54.52.20.082.5赤铁矿，烧结性能较好
澳洲PB粉61.53.62.30.085部分褐铁矿，烧结性能较好
澳洲麦克粉61.53.62.20.075部分褐铁矿，烧结性能较好
但低镍高铁的镍矿中多种有害微量元素，炼制特种钢企业要小心。尤其含镍多在0.6-0.9%，就决定了其不能够完全取代同品位的其他铁矿石的地位，只能作为配矿来使用，通常烧结配矿比例在10-15%左右，厂家仅仅是基于成本考虑来配比使用，。
表三：部分非主流矿典型值及冶金性能统计
国别品种化学成分 % 冶金性能
墨西哥块矿60%7.50%2.50%0.05%0.60% 5%磁铁矿,，硫含量超标，掉品味严重
伊朗 56%7%2%0.10%0.50% 8%磁铁矿，可再选，含S、P高
马来西亚 57.32%7.30%0.54%0.04%0.13%0.24%9.38%S、P超标，掉品味严重
表一：主流矿种产区、特点介绍
国家主产区品味特点港口条件主要出口国
巴西米纳斯吉拉斯、卡拉加斯地区58-66%品位高、铝低、有害杂质少、烧结性能好，低品为硅高便利发达中国、欧洲地区

常用铁矿粉烧结特性-2

(1230～1270℃)促成针状铁酸盐的生成。 (4)合理的烧结制度。由Fe2O3和CaO组成的熔体大约在1200℃产生。当温度超过1300℃时，铁酸钙 熔解或熔化变为次生赤铁矿或磁铁矿及渣相。另外，为使针状铁酸钙和“粒状赤铁矿”稳定形成， 温度又要严格控制在高于1250℃，而且1100℃以上的高温保持时间应长一些，以保证有足够的反应 时间。因此，低温烧结的工艺操作．要求低碳、高料层、高氧位，并按原料的特性，采用合理的点
结构矿石为磁铁矿。
低温烧结
工艺条件 生产中要实现低温烧结工艺应具有以下条件：
(1)良好的原料准备。对原料、燃料、熔剂和返矿等烧结原料应进行严格整粒，充分混匀。并应有一 定比例的粒度粗、强度高、还原性好，多孔的矿石作为成球核心。以化学反应好，易于形成铁酸钙 的细矿粉作为外面的粘附颗粒，借以获得理想的准颗粒结构。严格控制制粒的水分，加强混合料的
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常用铁矿粉的烧结性能简析
2016年3月
永远不要对客户说不， 客户需求就是我们的追求！
1
概述
日钢烧结自建厂投产以来，使用大量进口铁矿粉，既有巴西、南非、澳大利亚 等地的大型铁矿粉物料，也有一些其他国家的矿粉如：印尼、加拿大、新西兰、伊 朗、俄罗斯、印度等地的铁矿粉，每种铁矿粉都有不同的烧结特性，而我们作为用 矿人对自己所使用的矿粉的了解只存在于混匀料的化学成分，至于每种矿粉的烧结 特性、粒度组成、单烧性能、同化性等指标都不了解，每次换料堆都要去摸索和调 整，使生产非常被动，在这里只 是简单对个别物料 的烧结性能做简要分 析，目的是为以 后让全员学会对原料 性能的理解和分析 的方法来指导生产。 同时为实现提产提质 将本增效提供理论 基础。
几种进口铁矿粉烧结性能评述
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脉石赋存状态 原料 三水铝 (Gib) MBR 粉矿 高岭石 （K） 石英 （Q） 钠长石 (Na-F) 方解石 (Cal)
－
伊/蒙 混层 （S）
－
其他微 量脉石
－
微量
少
少
－
一般来说，铁矿粉中的脉石矿物主要是SiO2 和Al2O3 ，同 时还可能含有其它微量的Ca、Mg、Mn、P等元素的氧化物。 SiO2 在铁矿粉中的存在状态主要有游离态（石英）和结合态 （粘土）两种，Al2O3的存在状态则主要有三水铝石、粘土、 硬水铝石等几种。 铁矿粉中的脉石矿物赋存状态对于其冶金性能有一定的 影响。例如：如果铁矿粉中的Al2O3以粘土（铝硅酸盐）而不 是以三水铝矿的形式存在，则其RDI可明显改善；如果铁矿粉 中的SiO2以游离态石英而不是以粘土的形式存在，则其可以改 善RI。铁矿粉中脉石赋存状态的差异也是造成其在烧结过程 中呈现不同作用和行为的重要原因之一。 由X射线衍射和扫描电镜分析结果，结合铁矿粉的化学成 分，可以对MBR铁矿粉中的脉石矿物（主要是Al2O3和SiO2） 存在状态作出如下鉴定。
背散射电子是指入射到样品表面的高能电子样品接触时， 有一部分电子会几乎不损失其能量地在样品表面被散射出去， 这部分电子称为背散射电子，由于低原子序数的元素反射效 率低、高原子序数的元素反射效率高，背散射电子可构成元 素组成的形貌图像。扫描电镜利用背散射电子显示出样品图 像称为背散射图像（QBSD）。 由于二次电子具有较高的空间分辨率，因此二次电子像 （SEI）的效果比背散射像（QBSD）的效果好。但是，有 的样品的二次电子容易产生放电，使成像质量极差，这时就 只能利用背散射电子从而获得清晰的图像。 能谱仪的工作原理是通过检测的特征X射线的强度进行元 素的定性、定量分析。因为元素的特征X射线不但具有一定 的波长，而且有一定的能量；相同元素不仅波长相同，而且 能量也相同，不同元素的特征X射线的波长的能量完全不同。 利用锂漂移硅检测器检测样品发出的特征X射线，经过一系 列的信号转化，使特征X射线的能量以谱线的形式显示
粒径范 围(㎜) MBR 粉矿 0.5 -0.5～0.28 -0.28～0.154
-0.154～0.105
-0.105～0.074
-0.074
1.72
1.00
4.50
3.15
18.53
71.10
2.粉矿微观特性的实验研究
不同种类的铁矿粉，由于成矿的地质作用不同，在成 矿过程中所受的压力、温度及环境等其它因素的影响也不 同，故反映在各自的矿物组成和显微结构上有很大差异。 例如，铁矿粉在成矿过程中所受的温度较高时，矿物结晶 程度高，则铁矿物的晶粒尺寸就比较大；又如，铁矿粉在 成矿中所受的压力较高时,铁矿粉的空隙率小，质地就比较 致密。而这些微观特性方面的差异必然会导致它们在烧结 性能上的不同。 因此，为了烧结合理配矿，有必要从微观角度出发， 把握所用铁矿粉的含铁矿物类型、晶体形貌、结晶粒度、 脉石赋存状态等特性。
表2.2 各种含铁物料的脉石矿物存在状态的X衍射鉴定结果
脉石赋存状态
原 科 三水铝 (Gib) --高岭石 （K） 少 石英 （Q） 少 伊利石 （I） --方解 （Cal） ---
MBR 粉矿
从X衍射结果可以看出，MBR粉矿含有少量的高岭石和石英。 2.2.2扫描电镜及能谱分析结果 2.2.2.1铁矿粉微观形貌 扫描电镜的放大倍率是根据能够反映所要求的目的来确 定的。MBR粉矿的粒度较为细小，低倍率（100×）的照片 基本无法反映出晶粒的形貌，只能反映出粒度分布的状况， 因此采用中倍率（约1000×）以上的倍率。相对较高的倍率 （1500×左右）是查找具有典型特征的部分，以便于选择高 倍率观测的区域；高倍率（大于5000×）下主要计算铁矿粉 的空隙率、晶粒直径与形状等。 根据以上运用扫描电镜（SEM）分析方法对MBR粉矿显 微结构进行的鉴定结果，表2.3给出了其铁矿物晶粒大小、孔 隙度以及晶体形貌的描述。各种含铁物料的扫描电镜分析微
观形貌实验结果如照片2.1～照片2.2所示。
表2.3 各种含铁物料的微观特征归纳表
铁矿粉中铁矿物结晶粒度分布(%) 原料 超细 ＜10μm 细1030μm 中30110 μｍ 15
粗110120μｍ 平均 粒径 (μｍ) 孔 隙 率 （%）
晶体形貌
MBR 粉矿
32
53
---
14.1
3.5
致密/层 状
进行分析，烧结矿中的含铁的粘结相如果以非晶体的玻 璃相或者渣相存在，则不能够被检测出来，这部分含铁 物料形态只能通过其他方法，比如矿相显微镜来进行分 析。
图2.1 MBR粉矿的X衍射图像
表2.1 各种含铁物料的铁矿物存在状态的X衍射鉴定结果
铁矿物类型 原料 赤铁矿He） MBR粉矿 多 磁铁矿（M） 少 针铁矿（Ge） －－
表2.6 MBR粉矿的伊蒙混层（I/S）脉石分析
脉石成分 含量（%） SiO2 24.21 Al2O3 11.46 MgO 8.40 K2O 4.94 Na2O 0.67 CaO 0.49
照片2.5 MBR粉矿的三水铝（Gib）赋存状态图
图2.4 MBR粉矿的三水铝（Gib）能谱图 表2.7 MBR粉矿的三水铝（Gib）脉石分析
的形式释放出来，由于不同元素的原子结构不同，电子跃迁 的方式和多余能量的大小各异，不同元素所产生的同一线系 的X射线的波长就有明显的差别。不同的波长代表不同的元 素，因此称之为特征X射线。利用元素的特征X射线，可以 进行元素的成分分析。 扫描电镜的工作原理是：高能电子束轰击固体样品表面 时，可以产生被激发物的二次电子和背散射电子，应用二次 电子和背散射电子所表达的信息，可以对被测物质的微观特 征进行测定。 二次电子是指高能电子束轰击在样品表层原子的电子壳 上，将电子层中的电子激发出样品表面，这部分逸出样品表 面的电子称为二次电子。由于样品的凹凸不平，荧光屏上的 电子束对样品进行步扫描时,各点所激发的二次电子的数目不 同，这样就构成了图像衬度,反映出样品表面的形貌。扫描电 镜利用二次电子显示出的样品图像叫二次电子像（SEI）。
照片2.1 MBR粉矿中倍率（1500×）形貌图
照片2.2
MBR粉矿高倍率（15000×）形貌图
2.2.2.2铁矿粉中脉石矿物赋存状态分析 用X射线衍射分析法对铁矿石中的脉石矿物进行物相鉴 定时，如果试样中的被测物相的含量比较小，则其衍射峰 可能被其它物相的衍射峰所掩盖；另外某些非晶体或者结 晶很不完全的晶体由于不对X射线进行衍射或者衍射强度很 弱甚至发生畸变，都不能对其进行有效分析扫描电镜可以 对矿石表面的某一点进行分析，直接找出该点的元素种类 和相对数量，由于查找范围很小，因而具有很高灵敏度， 可以将X衍射分析中因整体含量少而衍射峰很低的某些组分 显示出来，从这一点来看，它比X衍射分析更加详细。为此， 我们采用扫描电镜及能谱分析方法对MBR粉矿中脉石赋存 状态进行了深入考证。 MBR粉矿的脉石赋存状态的扫描电镜分析结果如表2.4 所示。
MBR粉矿中的Al2O3含量为0.61%，SiO2含量为2.55%。一 部分Al2O3以三水铝石形式存在，其余和SiO2结合以粘土形式 存在，SiO2有少部分以游离石英存在。 2.3 小结 MBR粉矿为致密型结构；其铁矿物以赤铁矿为主，含少 量磁铁矿，晶粒比较细小；脉石中高岭石矿物和石英矿物含 量低，三水铝石矿物含量微量。
在荧光屏上。根据谱线在不同的能量位臵，就可定性地确定 所测元素。用求出的相应谱线的强度与标样强度的比值经过 校正，即可得到各元素的重量百分比。 本实验研究所使用的X射线衍射分析仪型号为D/MAX2500；扫描电镜分析仪及其附属设备的型号为LEO-435VP
2.2实验结果及分析 2.2.1 X射线衍射
MBR 粉矿
有
---
有
---
---
有
---
照片2.3
MBR粉矿的石英（Q）赋存状态图
图2.2
MBR粉矿的石英（Q）能谱图
表2.5
脉石成分
MBR粉矿的石英（Q）脉石分析
SiO2 76.98 Al2Ol3 0.64
含量（%）
照片2.4
MBR粉矿的伊蒙混层（I/S）赋存状态图
图2.3 MBR粉矿的伊蒙混层（I/S）能谱图
巴西MBR粉矿的烧结基础特性
许满兴
前言： 烧结生产实践和大量的试验研究证明，烧结生产的产 质量指标与所用粉矿的化学成份，粒度组成，微观特征 （包括矿物类型、结晶颗粒的大小，晶体形貌和脉石赋存 状态、热分解特性等）和烧结基础特性（包括粉矿的同化 性、液相流动性、粘结相强度、连晶固结特性等）是分不 开的。因此，一种矿物用于烧结生产，应该对其烧结基础 特性作一个全面的测试和研究，以利实现科学合理配矿， 本报告将对MBR粉矿的烧结基础特性作全面介绍。
脉石成分 含量（%） SiO2 3.10 Al2O3 56.93
2.2.3
脉石矿物的综合分析
根据上述基于扫描电镜加能谱分析的铁矿粉脉石赋存 状态考察结果,并与X衍射分析得到的结果相结合,可以得 到MBR粉矿脉石赋存状态的最终综合分析结果如表2.8所 示。
表2.8 MBR粉矿的脉石赋存状态的综合分析结果
3. MBR粉矿热分解特性
水化程度是指铁矿粉中结晶水的含量；热分解特征是指 铁矿粉中结晶水分解行为。这些热分解特性是评价烧结用铁 矿粉自身特性的指标之一。 3.1 实验方法 本实验主要采用热重分析和热量扫描分析联用的方法，即 TG－DSC法，实验在德国耐驰公司STA409－QMS高温热
分析仪上进行，实验装臵见照片3.1。 具体实验步骤为：将实验用的铁矿粉在110℃的烘箱内24h 烘干后，磨成小于100目的粉状：用精确到万分之一的ER－ 180A型电子天平称重，取规定试样量的铁矿粉，放入实验 专用的坩埚中，并将坩埚放入差热天平一臂上方的样品座中 ；设臵各项实验参数，选取升温速度为20℃/min，最高温度 为900℃，启动升温程序，开始实验。整个实验过程的控温 和数据采集均由计算机来完成。 通过实验测定各种铁矿粉试样在升温过程中失重量、热 分解反应的开始温度、热分解反应的终了温度等参数，然后 依据理论分析获得被测铁矿粉的水化程度和热分解特征。 铁矿粉试样的热分解失重率可以通过定义如下计算公式 得出。