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对邯郸球团矿抗压强度的影响(3)

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3.2.3 球团矿的扫描电镜结果与分析

图4 球团矿扫描电镜Fig. 4 Scanning electron microscope image of the pellets

不同SiO2含量的球团矿的扫描电镜见图4，当SiO2含量为3% 时，赤铁矿晶粒分布均匀，晶粒尺寸较大，连晶密集，且周围硅酸盐矿物较少，随着球团矿中SiO2含量增加，SiO2进入到赤铁矿晶粒之间，形成了硅酸盐矿物，硅酸盐矿物包围着赤铁矿晶粒，阻碍了晶粒之间的接触，使赤铁矿晶粒间的连晶程度变差，而球团矿强度主要依靠赤铁矿晶粒之间的连晶来获得，当SiO2含量为7% 时，赤铁矿晶粒尺寸很小，分布混乱，晶粒之间缝隙较大，且硅酸盐含量增加阻碍赤铁矿晶粒再结晶；SiO2以复杂离子团形式进入到球团矿中，使硅酸盐网络结构更加复杂，结构单元更加复杂，导致硅酸盐矿物的熔化性温度升高，产生液相量增多，影响赤铁矿晶粒的连晶；同时硅酸盐矿物强度低，在受到外力作用下很容易就碎了，所以球团矿的抗压强度随着SiO2含量增加而降低。

3.2.4 球团矿X- 射线衍射图谱及分析

图 5 球团矿X- 射线衍射图谱Fig .5 X-ray spectrum of the pellets

从图XRD 上分析可知, 三种不同SiO2含量的球团矿的主要矿物组成基本相同，都基本为赤铁矿，钙铁橄榄石。随着球团矿中SiO2含量增加，焙烧的球团矿中所含的钙铁橄榄石含量增加，且增加幅度明显，少量的钙铁橄榄石所形成的液相有助于胶结，从而使球团矿的抗压强度上升，这与之前的矿相分析相互印证，但过多的钙铁橄榄石一方面阻碍赤铁矿晶粒的结晶和再结晶，另一方面过多的钙铁橄榄石所形成的液相对球团矿起到了严重的破坏作用，球团矿的抗压强度下降，而这与之前高倍扫描电镜结果相吻合。

3.3 FactSage 软件对球团矿液相量的模拟结果与分析

FactSage 对球团矿液相量模拟结果见图6。

图6 球团矿液相量模拟结果Fig .6 Simnlation results of pellets in liguid phase

根据FactSage 软件模拟得出的液相量可知，随着SiO2含量的增加液相量明显增加，且增加幅度很大，这严重破坏了赤铁矿晶粒的结晶和再结晶，从而造成抗压强度的下降，这也与之前的矿相分析和扫描电镜分析结果相吻合，从而从另一个角度说明了本试验的结论，也是对本试验的补充。

4 结论

（1）随着SiO2含量的增加，成球率下降，生球的抗压强度和落下强度也都下降，但水分变化不大。

（2）随着SiO2含量的增加，球团矿的抗压强度直线下降，SiO2含量在3% 时强度最强，在7% 时强度最差，但五组球团矿的抗压强度都在2000 N 以上，全都达到了钢厂实际生产中对抗压强度的基本要求。

（3）随着SiO2含量的增加，球团矿中的钙铁橄榄石增多，阻碍Fe2O3晶粒的结晶与再结晶，使球团矿的抗压强度降低，同时随着SiO2含量的增加，运用FactSage 模拟软件算出，液相量也明显增多这也对球团矿的抗压强度产生了影响。

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文章来源：《硅酸盐学报》网址: http://www.gsyxbzz.cn/qikandaodu/2021/0301/453.html