吳建強(qiáng) 王勝 楊媛媛 崔蕊
摘 要：隨著轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的發(fā)展，煉鋼工藝的日趨完善，目前宣鋼公司150T轉(zhuǎn)爐區(qū)域采用的是干法靜電除塵技術(shù)，簡(jiǎn)稱LT 法。它是一種轉(zhuǎn)爐煙氣凈化及煤氣回收干式系統(tǒng)，該除塵方式不用大量濁環(huán)水洗滌煙氣，而是采用蒸發(fā)冷卻器+靜電除塵器+煤氣冷卻器系統(tǒng)。這對(duì)我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)負(fù)能煉鋼起到了積極的推動(dòng)作用。其產(chǎn)生的鋼鐵固體廢渣-除塵灰具有資源再利用價(jià)值。
除塵灰是EAF的煉鋼副產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)實(shí)踐結(jié)果是：除塵灰不宜應(yīng)用于煉鋼的任何—個(gè)階段，最好的處理方式是送選燒廠造球燒結(jié)后應(yīng)用于煉鋼。在鋼鐵企業(yè)，近些年越來(lái)越多人開(kāi)始注意怎樣再次利用煙塵。對(duì)除塵灰的綜合利用在國(guó)內(nèi)研究課題中十分重要，目前對(duì)除塵灰的利用主要是球化后作為建材用料。本文從除塵灰的來(lái)源、用途、性能等幾大方面進(jìn)行探討，通過(guò)優(yōu)化工藝改造，實(shí)現(xiàn)除塵灰再利用價(jià)值的最大化。
關(guān)鍵詞：LT；除塵灰；球團(tuán)；再利用
1 國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)爐除塵灰的來(lái)源及現(xiàn)狀
1.1 除塵灰來(lái)源
一方面，煉鋼過(guò)程中，由于點(diǎn)火區(qū)高溫蒸發(fā)、一氧化碳?xì)馀萆细?，帶出的鐵、石灰等輔料加入時(shí)產(chǎn)生的粉塵構(gòu)成了煉鋼過(guò)程的除塵灰。每冶煉1t鋼將產(chǎn)生10～25kg粉塵[1]。
另一方面，干法（LT）除塵收集的粉塵為除塵灰，通過(guò)蒸發(fā)冷卻器收集煉鋼粉塵（粗灰）、靜電除塵器收集的煉鋼粉塵（細(xì)灰），利用干法除塵系統(tǒng)的收集保持了粉塵中CaO的活性。
圖1 鋼鐵生產(chǎn)工藝流程圖
1.2 除塵灰回收利用現(xiàn)狀
轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)金屬化球團(tuán)的技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)被熟練應(yīng)用。在爐內(nèi)100～1400℃左右的高溫下，其中通過(guò)兩個(gè)階段，被預(yù)熱段和還原段，之后含碳球團(tuán)受到熱量還原l6—21min完成金屬化過(guò)程，這些熱量來(lái)自燃料燃燒產(chǎn)生的熱輻射，于此同時(shí)在爐內(nèi)通過(guò)還原生成的鋅也在高溫條件下氣化。金屬化球團(tuán)進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)先在轉(zhuǎn)底爐旋轉(zhuǎn)一圈并且還要經(jīng)過(guò)螺旋出料機(jī)排出爐外之后由于需要降低溫度還要在冷卻機(jī)下冷卻到100℃以下，完成這些最后將其送入成品倉(cāng)。煤氣可以作為轉(zhuǎn)爐底的燃料并且將高溫廢氣通過(guò)煙道排出去，其流程是先通過(guò)余熱鍋爐，在這里生產(chǎn)出大量的蒸汽，之后再用換熱器裝置讓空氣在其中進(jìn)行燃燒，這時(shí)候廢氣在烘干生球，一切都完成后這些廢氣被排入大氣中。如果想要在轉(zhuǎn)爐底生產(chǎn)的更加高效除了上面的方式外，還可以對(duì)除塵灰和泥進(jìn)行預(yù)處理，這是由于它們的含鐵量相比較其他的較低，利用的方面小，并且它們中含有的有害雜質(zhì)也是相當(dāng)之高，預(yù)處理后可以減少這兩個(gè)方面的問(wèn)題，使高爐更加高效。
在生活中人們大量使用木材、煤等原料，十分浪費(fèi)自然資源并且破壞了自然環(huán)境，所以要通過(guò)除塵灰來(lái)制取各種活性炭，例如具有一定的吸附性能的活性炭可以減少我們對(duì)自然資源的浪費(fèi)降低了原料的成本。除塵灰在鋼鐵廠還可以得到很好的利用開(kāi)發(fā)，像一些鋼鐵廠的周邊環(huán)境十分惡劣，除塵灰的開(kāi)發(fā)利用就能很好的解決這些問(wèn)題，而且用除塵灰制的的活性炭還能對(duì)大型工廠產(chǎn)生的廢水和廢氣進(jìn)行很好的處理，所以除塵灰在環(huán)境保護(hù)這一方面對(duì)人類具有十分重大的意義。
就我國(guó)而言，轉(zhuǎn)底爐直接還原處理除塵灰、泥項(xiàng)目發(fā)展的比較晚并且技術(shù)沒(méi)有達(dá)到先進(jìn)水平，只有萊鋼和北科大對(duì)這一研究有所突破，還需要我們進(jìn)一步去研發(fā)。
2 除塵灰主要用途
2.1 熱壓塊
熱壓塊工藝是利用粉塵的自燃特性將粉塵加熱，利用其在高溫下的塑性，經(jīng)高壓壓球機(jī)壓制成塊，然后在氮?dú)饷芊鉅顟B(tài)下冷卻后輸送到轉(zhuǎn)爐，代替廢鋼或礦石。該方法不需要另外添加黏結(jié)劑，粉塵團(tuán)塊的強(qiáng)度也很高，可直接用于轉(zhuǎn)爐作冷卻材料使用，是現(xiàn)在LT 粉塵處理應(yīng)用最多的一種方法。但是，熱壓塊生產(chǎn)需在高溫和隔絕空氣的條件下進(jìn)行，對(duì)設(shè)備和工藝控制要求很高，一次性投資大、工藝條件苛刻、設(shè)備故障率很高，難以長(zhǎng)期順利生產(chǎn)。
2.2 冷壓塊
有企業(yè)在除塵灰及污泥中加入部分添加劑，通過(guò)冷固工藝制成轉(zhuǎn)爐造渣劑壓塊，用于轉(zhuǎn)爐造渣，強(qiáng)化了造渣，改善了脫磷效果，脫磷率提高；化渣效果好，能夠起到防噴濺的作用。
2.3 返回?zé)Y(jié)
轉(zhuǎn)爐除塵灰的利用途徑是加入燒結(jié)混合料中，經(jīng)燒結(jié)后進(jìn)入煉鐵高爐進(jìn)行循環(huán)。雖然該方法不需要增加設(shè)備，但粒度過(guò)細(xì)且能夠自燃的干法除塵灰不利于燒結(jié)礦質(zhì)量的控制和熱量的平衡。除塵灰含有有害雜質(zhì)，而燒結(jié)難以有效地去除這些雜質(zhì)，使得燒結(jié)配加和穩(wěn)定操作困難，入高爐后將影響高爐正常操作和爐襯壽命；其化學(xué)成分、粒度、水分均存在較大差異，不利于燒結(jié)礦生產(chǎn)和質(zhì)量的提高；該方法僅能回收部分含鐵粉塵，從某利意義上講，對(duì)這些寶貴的二次資源沒(méi)有起到真正意義上的回收。因此，在燒結(jié)配料中加入除塵灰進(jìn)行循環(huán)利用極不科學(xué)。
目前而言，公司主要通過(guò)燒結(jié)配料回收利用（簡(jiǎn)稱長(zhǎng)流程法）
2.4 球團(tuán)配加
在配加煉鋼除塵細(xì)灰，經(jīng)過(guò)近20 個(gè)月的摸索和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)穩(wěn)定順行，并保證了質(zhì)量穩(wěn)定。轉(zhuǎn)爐干法除塵灰用于豎爐球團(tuán)配加生產(chǎn)是可行的，配加量在5%以內(nèi)，可減少對(duì)豎爐生產(chǎn)的影響。但是還存在煉鋼除塵灰質(zhì)量不穩(wěn)定、成分波動(dòng)大、倒運(yùn)過(guò)程中二次揚(yáng)塵太大等問(wèn)題。
3 生產(chǎn)工藝及特點(diǎn)
3.1 除塵灰噸鋼回收量統(tǒng)計(jì)
宣鋼以轉(zhuǎn)爐LT 除塵灰為研究對(duì)象，探索轉(zhuǎn)爐除塵灰的高附加值利用途徑。
轉(zhuǎn)爐除塵灰分為粗灰、細(xì)灰兩種。粗灰來(lái)自蒸發(fā)冷卻器底部，細(xì)灰是煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的煙塵經(jīng)干法除塵、沉降到細(xì)灰倉(cāng)。2019 年全年宣鋼煉鋼除塵灰當(dāng)月產(chǎn)量、累計(jì)量及回收量，噸鋼19-23KG。
表1 除塵灰噸鋼回收
3.2 轉(zhuǎn)爐除塵灰的化學(xué)成分
轉(zhuǎn)爐除塵灰的化學(xué)成分：
表2 除塵灰化學(xué)成分
特征：
粒度細(xì) ≤ 0.08mm， FeO和Fe2O3是其主要成分，全鐵品位。 (TFe45-60%)平均在50%左右；次要成分是堿性氧化物CaO、MgO；酸性氧化物SiO2≤3%；含微量堿金屬氧化物Na2O、 Ka2O轉(zhuǎn)爐除塵粗灰為灰黑色，為細(xì)顆粒。轉(zhuǎn)爐除塵細(xì)灰為紅-褐色，顏色與氧化鐵紅相近，粒度較細(xì)，100 目的占70%以上。轉(zhuǎn)爐除塵細(xì)灰中氧化鐵的含量比較高，含有少量Fe3O4，是制備鐵系顏料的理想原料。
3.3 優(yōu)化燒結(jié)球團(tuán)除塵灰的工藝操作規(guī)程
燒結(jié)就是將顆粒凝結(jié)成塊狀的過(guò)程，開(kāi)始的階段需要多種的粉末狀的含鐵原料，然后需要一定的燃料和熔劑，把開(kāi)始的原料適當(dāng)?shù)募尤氲剿麄儺?dāng)中去，之后在向其中加入合適量的水為了后來(lái)的粘結(jié)，把這些料配完之后進(jìn)行混合，并且在混合的時(shí)候要各個(gè)位置都均勻，之后進(jìn)行造球的步驟，最后燃料燃燒產(chǎn)生高溫并且產(chǎn)生本質(zhì)的變化，這就完成了燒結(jié)的全過(guò)程，通過(guò)上述燒結(jié)得到的塊礦就是燒結(jié)礦。
3.3.1 燒結(jié)的目的和意義
采用燒結(jié)的方法有多種好處，相比于其他方法其爐料的粒度更加的均勻，并且產(chǎn)生的粉末更少，利用的部分更高，除了這兩個(gè)好處之外，機(jī)械強(qiáng)度相比于其他方法也是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)，更高，和含鐵品位高的性能，來(lái)保證料柱透氣性和降低焦比。
天然富礦通過(guò)加工產(chǎn)生的礦粉經(jīng)過(guò)燒結(jié)[14]成塊后進(jìn)入高爐當(dāng)中，我們還可以大部分去除或回收利用那些鐵礦石當(dāng)中的一些有害的元素，比如鉀、鋅等。工業(yè)生產(chǎn)者產(chǎn)生了爐塵、軋鋼皮等一些工業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品我們也可以加以利用，讓這些無(wú)用的東西重新利用起來(lái)，這樣不僅將資源合理的利用起來(lái)，還對(duì)工廠的經(jīng)濟(jì)有一定幫助降低其成本，并且阻止了這些副產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的破壞。
現(xiàn)在的高爐冶煉使用燒結(jié)礦和球團(tuán)礦，相比于以往，這讓高爐冶煉技術(shù)達(dá)到了一個(gè)新的高度，它使生產(chǎn)質(zhì)量提高了不少，并且生產(chǎn)出來(lái)的都是優(yōu)質(zhì)的，還讓冶煉消耗了更加小的能源，更是成就了高爐長(zhǎng)壽的目的，所以燒結(jié)礦的作用是冶煉技術(shù)的一大進(jìn)步[2]。
3.3.1.1 燒結(jié)生產(chǎn)的工藝流程
隨著時(shí)間的前進(jìn)，生產(chǎn)燒結(jié)礦的方式也在前進(jìn)，近年來(lái)生產(chǎn)其最流通最普遍的方式就是使用帶式抽風(fēng)燒結(jié)機(jī)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，相比于以前更為有效，更為方便，而對(duì)于生產(chǎn)燒結(jié)礦，其工藝流程不算十分復(fù)雜，主要分為三大步驟，首先是對(duì)燒結(jié)原料的準(zhǔn)備，準(zhǔn)備好所要用的原料后，將其進(jìn)行配入，之后將它們均勻的進(jìn)行混合，完成了準(zhǔn)備階段后，進(jìn)入了正式燒結(jié)的過(guò)程（如圖1.1），它也是整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的中心環(huán)節(jié)，完成燒結(jié)生產(chǎn)出燒結(jié)礦，對(duì)這些生產(chǎn)出來(lái)的燒結(jié)礦進(jìn)行處理，得到人們想要的產(chǎn)品。
圖2 燒結(jié)生產(chǎn)流程
1） 燒結(jié)原料的準(zhǔn)備
（1）含鐵原料
含鐵原料對(duì)于品位的要求很高，并含有較少的雜質(zhì)，含鐵原料的成分相對(duì)穩(wěn)定，其原料主要是鐵精礦，軋皮鋼，鋼渣，高爐爐塵，含鐵量高粒度小于5毫米的礦粉。
（2）熔劑
熔劑的成分也需要比較穩(wěn)定，含有較少的雜質(zhì)，粒度要有九成都需要比3毫米小，其成分中CaO的有效含量要高。
在燒結(jié)過(guò)程中想要提高燒結(jié)礦的質(zhì)量，可以在料中加入適當(dāng)?shù)陌自剖?，讓燒結(jié)礦的成分中含有一定量的MgO。
（3）燃料
主要為焦粉和無(wú)煙煤。
燃料的成分也是需要比較穩(wěn)定含硫量低粒度要有95％都小于3毫米，除了這個(gè)要求以外，灰分等也是有一定要求的，它們要低，并且達(dá)到燒結(jié)的要求還要使其成分中的固定碳的含量要較高些，這樣就達(dá)到了燃料所需要的程度。
2） 配料與混合
（1）配料
為了要滿足高爐冶煉生產(chǎn)所提出的要求，要采用合適的方法進(jìn)行合理的配料，而大體來(lái)說(shuō)配料其實(shí)是為了得到其性質(zhì)不易改變的燒結(jié)礦，現(xiàn)在我們常用的方式，即質(zhì)量配料法和容積配料法，這兩種方法來(lái)互相比較，前者相對(duì)于后者更加的精準(zhǔn)，前者的配料是按原料的質(zhì)量來(lái)配料，而后者則是根據(jù)物料堆積的密度不是變化的，按照其一些基本物理性質(zhì)成比例（m、V）這一條件來(lái)進(jìn)行配料的，所以大部分冶煉都采用質(zhì)量配料法的方法來(lái)配料。
（2）混合
混合的目的是在達(dá)到燒結(jié)礦的產(chǎn)值有一定的上升的同時(shí)質(zhì)量也達(dá)到一定的要求，混合首先是對(duì)燒結(jié)礦的成分進(jìn)行均勻的混合，之后在加入適當(dāng)?shù)乃?，為了粘結(jié)，這樣就獲得了燒結(jié)混合料，而且是有良好的粒度組成的料，大體可以分為3步：加水濕潤(rùn)、混勻和造球。
而在混合過(guò)程中的燒結(jié)原料還具有不同的性質(zhì)，所以混合也要分為兩步進(jìn)行，在第一步中進(jìn)行混合的目的是將原料濕潤(rùn)并且是料相對(duì)的均勻，這個(gè)過(guò)程還可以對(duì)物料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，第二步是在加熱返礦的時(shí)候，對(duì)原料進(jìn)行更加進(jìn)一步的混合使其更加均勻，然后進(jìn)行造球工作，兩次的混合不僅對(duì)料的均勻程度有了大的調(diào)節(jié)還對(duì)料層的透氣性起到了有利的作用，增強(qiáng)了料柱的透氣性，這也是用細(xì)磨精礦粉時(shí)所采用的方法，混合時(shí)間基本大于3分鐘。
3）燒結(jié)生產(chǎn)
燒結(jié)作業(yè)是燒結(jié)生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)，它包括布料、點(diǎn)火、燒結(jié)等主要工序。
（1）布料
現(xiàn)在布料采用最多的方法就是圓輥布料機(jī)進(jìn)行布料，布料的內(nèi)容是把兩種料鋪在燒結(jié)機(jī)臺(tái)車上的作業(yè)的過(guò)程，在布混合料前，鋪一層小塊的燒結(jié)礦作鋪底料，它們的粒度大約在12到26毫米之間，厚度在21到26之間，這種做法保護(hù)了爐箅，對(duì)機(jī)器的使用得到了很好的幫助，增加了它能繼續(xù)工作的時(shí)間，得到有效的利用，讓除塵更好的進(jìn)行下去，鋪完一層小塊的燒結(jié)礦作為底料之后要進(jìn)行的是布料，在布料時(shí)也有著一定的要求，布料的時(shí)候用的臺(tái)車的特定方向要將混合料的成分和顆粒的大小質(zhì)量等進(jìn)行均勻的合理的分布，這些混合料要有一定的松散性并且表面的要求平整，然后完成布料這一過(guò)程在往下進(jìn)行下面的過(guò)程。
（2）點(diǎn)火
完成了第一個(gè)布料的階段后進(jìn)行點(diǎn)火的過(guò)程，在點(diǎn)火操作的過(guò)程中，要保持點(diǎn)火時(shí)溫度的足夠，并長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)在這種合理的溫度下，在臺(tái)車的料層表面對(duì)它采取合理的點(diǎn)火方式，讓各個(gè)位置都能均勻的燃燒，這里點(diǎn)火的溫度一般控制在1200±100℃左右，時(shí)間大約在一分鐘左右，并且點(diǎn)火的時(shí)候達(dá)到的深度要保持在10到20毫米之間。
（3）燒結(jié)
燒結(jié)生產(chǎn)的布料和點(diǎn)火進(jìn)行完之后，進(jìn)行最后的燒結(jié)步驟，燒結(jié)時(shí)要考慮多個(gè)方面的問(wèn)題，只有這些問(wèn)題得到合理的解決才能獲得合適的燒結(jié)礦，首先要對(duì)燒結(jié)的真空度的問(wèn)題，而它的情況還要決定于多個(gè)方面，不如料層的透氣性等幾個(gè)方面，第二個(gè)大方面是對(duì)于保持燒結(jié)機(jī)的速率在一個(gè)合理的情況下，然后再合理的選擇料層厚度達(dá)到燒結(jié)時(shí)最好的情況，最后就是燒結(jié)過(guò)程的全部完成了，這是還應(yīng)該注意臺(tái)車的位置，其經(jīng)過(guò)了整個(gè)燒結(jié)過(guò)程最后停下，這時(shí)所在的就是燒結(jié)終點(diǎn)。燒結(jié)過(guò)程中的冷卻固結(jié)
在燒結(jié)礦的固相反應(yīng)和液相反應(yīng)之后，研究的是它的冷卻固結(jié)過(guò)程，這個(gè)過(guò)程時(shí)間上是一個(gè)再結(jié)晶的過(guò)程，燒層移過(guò)后，燒結(jié)礦的冷卻過(guò)程隨機(jī)開(kāi)始，一些液相的礦物隨著周圍的溫度慢慢的降低逐漸發(fā)生凝固，液相結(jié)晶，結(jié)晶過(guò)程中最先形成晶核，多種物質(zhì)可以充當(dāng)起晶核的角色，比如未熔化的礦物粒子和大氣中的有害的粉塵等等，之后晶核周圍的晶粒開(kāi)始發(fā)生變化，逐漸變大，冷卻的速度要適當(dāng)，不可過(guò)快過(guò)慢否則會(huì)造成晶核不能發(fā)展完全，生成的礦會(huì)在其表面造成比較多的裂紋，產(chǎn)生了比較多的裂紋，就說(shuō)明了它的強(qiáng)度也是比較差的，上下層的燒結(jié)礦受空氣影響不同會(huì)造成的差異，而對(duì)于出現(xiàn)這種情況，它的更細(xì)致的說(shuō)法是燒結(jié)內(nèi)部晶粒之間的相應(yīng)的力造成的。當(dāng)溫度下降到850℃時(shí)，α-2CaO•SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)?gamma;-2CaO•SiO2體積增大約12%。當(dāng)冷卻至675℃時(shí)。β-2CaO•SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)?gamma;-2CaO•SiO2，體積有增大10%[26]。所以要得到強(qiáng)度和無(wú)裂紋的燒結(jié)礦盡量控制冷卻過(guò)程中的溫度，在燒結(jié)料的脈石中Al2O3含量高時(shí)，固結(jié)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)鋁黃長(zhǎng)石（2CaO•Al2O3•SiO2），鐵鋁酸四鈣（4CaO•Al2O3•Fe2O3），鐵黃長(zhǎng)石（2CaO•Al2O3•Fe2O3）等，鈣鎂橄欖石（CaO•MgO•SiO2），鎂黃長(zhǎng)石（2CaO•MgO•2SiO2）及鎂薔薇石（3CaO•MgO•2SiO2）等會(huì)出現(xiàn)的原因是氧化鎂的含量較多所造成的。
3.3.1.2 燒結(jié)礦的礦物組成及結(jié)構(gòu)
燒結(jié)礦的固結(jié)是決定了它是由許多種礦物組成的，而液相成分是決定燒結(jié)礦礦物組成的重要因素，由于液相的成分和數(shù)量首先取決于原料性質(zhì)，如礦物類型、化學(xué)成分、粒度組成等。其次取決于燒結(jié)工藝條件，如配碳量、堿度、溫度、氣氛、料層透氣性等，各種燒結(jié)礦的礦物都是基本相同的，這是因?yàn)槭艿搅藘蓚€(gè)條件的影響，原料條件和燒結(jié)工藝。燒結(jié)礦這里分為兩種，即熔劑性燒結(jié)礦和自熔性燒結(jié)礦兩類，但是它們的主要礦物組成卻不盡相同，主要是以鐵酸鈣、磁鐵礦、鈣鐵橄欖石為主，并含有低量的其他物質(zhì)，石英、玻璃等。
在顯微鏡下可以觀察燒結(jié)礦的結(jié)構(gòu)，主要觀察它的礦物組成的各種物理性質(zhì)，比如大小和位置關(guān)系等等，這些在早期不同的燒結(jié)礦沒(méi)有明顯的差異，但是隨著技術(shù)的發(fā)達(dá)和條件的改變，它們也存在了顯而易見(jiàn)的不同之處。
根據(jù)近年來(lái)通過(guò)觀察得出的常見(jiàn)的燒結(jié)礦的顯微結(jié)構(gòu)，可以分為5種類型，這些結(jié)構(gòu)是熔蝕結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)、骸狀結(jié)構(gòu)、單點(diǎn)狀的共晶結(jié)構(gòu)以及粒狀結(jié)構(gòu)這幾大類別，有些磁鐵礦在顯微鏡下是斑狀的晶體，它們和相對(duì)細(xì)的粒子的粘結(jié)物互相結(jié)合形成的斑狀結(jié)構(gòu)，我們觀察的高堿度的燒結(jié)礦，它們晶粒十分細(xì)小，具有圓潤(rùn)的形狀，被鐵酸鈣所熔蝕，進(jìn)而緊密的連接在了一起，它們之間具有較大的接觸面積并且摩擦力也是不小的，是它們更加緊密，更加牢固，因此強(qiáng)度也得到了大大的增強(qiáng)，這就是高堿度燒結(jié)礦的熔蝕結(jié)構(gòu)，在燒結(jié)的早期通過(guò)冷卻結(jié)晶得到磁鐵礦晶體不隨著別的礦物的進(jìn)入而對(duì)其自身發(fā)生改變，仍然保持其原有的晶體外形，這種稱之為骸狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)觀察橄欖石晶體和硅酸鹽晶體的結(jié)構(gòu)可知它們的形成是有一定的區(qū)別的，而不是相同的，分別對(duì)應(yīng)磁鐵礦顯示出圓形點(diǎn)狀的和赤鐵礦表現(xiàn)的圓形點(diǎn)狀晶體，并且前者是Fe3O4-Cax•Fe2-x•SiO4系共晶所形成的，但是后者則是該系統(tǒng)的共晶體被氧化而產(chǎn)生的，兩者有很大的區(qū)別的，各種晶粒和磁鐵礦之間互相組成，而且除了上述的條件之外磁鐵礦又是燒結(jié)礦的結(jié)晶產(chǎn)物，產(chǎn)生了各種各樣的形狀的晶粒，這種組成就是粒狀結(jié)構(gòu)。
在進(jìn)行液相冷卻析晶的時(shí)候，析出的晶體常常以多種形式凝固組成，這是由于礦物晶體本身特有的不同特性以及冷卻析晶時(shí)候的溫度和濃度在整體當(dāng)中并不是十分均勻而造成的，這些凝固的形狀十分特別，針、片、柱等等，燒結(jié)礦的質(zhì)量主要是指的燒結(jié)礦的還原性和強(qiáng)度，在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中我們要嚴(yán)格控制其質(zhì)量，就是要對(duì)燒結(jié)礦的結(jié)構(gòu)和礦物組成做嚴(yán)格的要求，防止造成嚴(yán)重的損失和后果，燒結(jié)礦的強(qiáng)度如同數(shù)學(xué)中的規(guī)律一樣，可以各個(gè)部分加和算出總體來(lái)，表示為各種礦物強(qiáng)度乘以該礦物在總體中所占的比例，在加和起來(lái)就是總的強(qiáng)度了，根據(jù)研究，我們已經(jīng)得出了在燒結(jié)礦中影響礦物強(qiáng)度和還原性的順序的關(guān)系，如下：
赤鐵礦→磁鐵礦→鐵酸鈣→鈣鐵橄欖石→玻璃相 依次降低的強(qiáng)度變化
赤鐵礦→磁鐵礦→鐵酸鈣→鈣鐵橄欖石→鐵橄欖石 依次變壞的還原性
燒結(jié)礦的進(jìn)行還原反應(yīng)并不是在其內(nèi)部進(jìn)行的，而是通過(guò)這些還原性的氣體，逐漸的進(jìn)行擴(kuò)散后，慢慢的延伸到反應(yīng)界面之后進(jìn)行的反應(yīng)，當(dāng)然還有其他方面的原因，那些細(xì)小而且密集的晶粒相比于大的更加容易進(jìn)行還原，氣孔率大的比小的，松弛的比緊密的都更容易進(jìn)行還原。
4 課題研究意義
用煉鋼散料除塵灰代替部分生石灰配燒結(jié)礦，其主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)是，煉鋼散料除塵灰代替部分生石灰和石灰石配燒結(jié)礦，不影響燒結(jié)礦質(zhì)量。將散料灰代替部分石灰石，在保證燒結(jié)礦指標(biāo)的情況下，減排一定量的CO2，同時(shí)避免了廢棄的煉鋼散料灰對(duì)環(huán)境的污染。
因此提出將煉鋼散料灰配入燒結(jié)礦，實(shí)現(xiàn)煉鋼除塵灰資源化利用課題。
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