要實現(xiàn)高爐的高效作業(yè)，燒結礦的強度和還原性等品質的改善非常重要。而鐵礦石質量下降使燒結礦的氣孔結構發(fā)生改變，對其品質的影響很大。本報告著眼于模擬粒子的附著分層，通過調(diào)查伴隨著燒結反應的氣孔形成過程，研究了鐵礦石礦物性能對氣孔形成影響的評價結果。
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試驗方法
制備表1所示化學成分及粒度組成的鐵礦石試樣，除SiO2和Al2O3外的化學成分一定。將0.5mm以下的鐵礦石與石灰石混合，制備模擬附著粉層的φ8mm×10mmH的壓塊，模擬圖1所示實際燒結層內(nèi)的加熱模式（HP3）進行燒結，并在燒結溫度1200℃和1300℃對試樣快速冷卻（H1和H2），嘗試調(diào)查氣孔形成過程。通過光學顯微鏡實施組織觀察及圖像處理，研究燒結后試樣氣孔結構。
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試驗結果
燒結前后的試樣組織照片如圖2所示。如以往所知，1200℃速冷后的試樣中觀察到由于結晶水的脫水形成的粒子內(nèi)部裂紋、粒子間空隙擴大（圖2②）。1300℃速冷后的試樣中伴隨著熔體生成形成氣孔（圖2③），1300℃緩冷后的試樣中氣孔直徑增加且促進氣孔形狀成為圓形（圖2④）。
根據(jù)以上研究結果，熔體生成前伴隨著加熱的脫水和脫碳酸量是氣孔形成原因。熔體生成后，氣孔形狀變化和伴隨著氣孔向系統(tǒng)外轉移的壓塊的收縮并行發(fā)生，假定其影響因素為懸濁熔體黏度。懸濁熔體黏度和Al2O3濃度的關系如圖3所示。隨著Al2O3濃度的提高，懸濁熔體黏度增加。另外，通過觀察燒結后的組織發(fā)現(xiàn)，懸濁熔體黏度低時，促進氣孔趨于圓形。推測這是由于氣泡表面能量最小化的運動受到了阻礙的緣故。
通過研究鐵礦石的礦物性能對形成于附著粉層的氣孔結構的影響，得到如下結論：
1）在熔體生成前，伴隨著加熱的脫水和脫碳酸量是氣孔形成原因；
2）在熔體生成后，懸濁熔體黏度影響氣孔形成。
