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| 1 | Al_2O_3、MgO交互作用对复合铁酸钙生成影响机理显示文摘为了探索复合铁酸钙的生成机制以优化烧结工艺,提高烧结矿质量,采用相平衡法研究了准化学平衡条件下Al_2O_3与MgO在烧结中的行为。结果表明,Al_2O_3和MgO的共同存在有利于复合铁酸钙(silico-ferrite of calcium and alminum,简称SFCA)的生成,但存在着交互作用,MgO促进赤铁矿分解生成磁铁矿,Al_2O_3的存在可抑制MgO的作用,减少磁铁矿生成,尤其在Al_2O_3质量分数较高时,MgO促进磁铁矿生成能力降低,促进SFCA生成作用增强。当MgO质量分数为2%时,添加质量分数2%的Al_2O_3矿相中磁铁矿质量分数快速降低,SFCA质量分数快速增加;随着Al_2O_3质量分数升高,SFCA晶面间距减小,晶体结构稳定性增强,有利于SFCA的生成;Al_2O_3质量分数超过3%后,孔洞结构增多,SFCA质量分数增加变缓,磁铁矿质量分数呈降低趋势,赤铁矿质量分数有升高趋势。 | 胡长庆 闫龙格 赵凯 王玉峰 | 2017 | 中国冶金2017，27，4： | 10 |
| 2 | 碱金属对铁氧化物气-固还原行为的影响显示文摘利用热重分析的方法研究了Fe2O3在竖式电阻炉内被CO/CO2混合气体还原,Na2O对其还原行为的影响,共设计了4个成分,分别为纯Fe2O3、Fe2O3-1%Na2O、Fe2O3-3%Na2O和Fe2O3-5%Na2O。在还原过程中由于还原失氧引起的试验小饼失重量被实时记录下来,根据这些数据可以计算出还原反应速率以及化学反应的速率常数,以此来判断Na2O对Fe2O3还原性的影响。同时利用扫描电镜观察了还原后试样的微观形貌变化。研究发现:Na2O的存在将阻碍Fe2O3的还原。通过对还原后小饼的显微形貌观察,结合FeO-Na2O二元相图,发现这种负面影响主要是由于在还原过程中产生液相引起的。另外,还检测了还原前后试验小饼的孔隙率和体积变化。检测结果确认:还原后含Na2O的试验小饼的孔隙率和体积都有所下降。分析认为这种现象同样归因于还原过程中液相的产生。 | 潘文 吴铿 赵勇 赵志星 MIN Dong Joon | 2013 | 钢铁2013，48，6： | 8 |
| 3 | 固态下SiO_2对二元铁酸钙形成过程的影响显示文摘铁酸钙作为高碱度烧结矿黏结相的主要组成,其形成受SiO2的影响,但到目前为止,其影响机理尚不是十分明确。通过XRD和矿相显微镜观察,并结合Rietveld法定量分析,研究了SiO2对二元铁酸钙形成过程的影响。结果表明:Fe2O3与Ca O反应,700℃时形成Ca2Fe2O5,在800℃时出现Ca Fe2O4,随着温度升高,Ca2Fe2O5逐渐向CaFe2O4转变。SiO2存在时,在铁酸钙形成过程中有Ca2SiO4生成,温度低于900℃时,受动力学条件的影响,反应速率较低,Ca2SiO4的量相对较少,另外,SiO2的阻碍作用随其质量分数的增加而增强,进而导致已形成的Ca2Fe2O5与Fe2O3未能继续反应形成CaFe2O4而使其质量分数逐渐增多;高于900℃时,随着温度的升高,动力学条件改善,离子扩散能力增强,其中,Fe3+通过CaFe2O4层比Ca2+通过Ca2Fe2O5层更容易,进而促进了CaFe2O4形成反应的进行,Ca2Fe2O5向CaFe2O4转变,但随着SiO2质量分数增加,Ca2SiO4的生成量增多,CaO与Fe2O3的接触面积减小,抑制了CaFe2O4的生成。 | 丁祥 郭兴敏 | 2015 | 钢铁2015，50，3： | 7 |
| 4 | MgO对赤铁矿粉矿烧结产物低温还原过程的影响显示文摘铁矿粉烧结中添加MgO有助于稳定磁铁矿和抑制二次赤铁矿的形成,可以改善烧结矿低温还原粉化性能,但其对烧结矿低温还原过程的影响尚不是十分明确。通过热重法测定不同MgO含量的烧结产物在550℃还原过程中质量的变化,定量地了解MgO对烧结产物低温还原性的影响。同时结合XRD和光学显微镜跟踪试样在还原前后矿物组成、结构及裂纹的变化,揭示了MgO改善烧结矿低温还原粉化的机理。结果表明,MgO对烧结产物低温还原过程的影响与Al_2O_3含量有关,不含Al_2O_3时,MgO抑制烧结产物的低温还原,添加Al_2O_3后,MgO对烧结产物低温还原的抑制作用减弱。另外,烧结产物还原过程中裂纹的形成与烧结产物的矿物组成及结构有关,适当的孔隙有利于减少裂纹的形成,这很好地解释了实际铁矿石烧结生产中添加少量的MgO可以改善烧结矿的低温还原粉化性。 | 郭玉峰 郭兴敏 | 2017 | 钢铁研究学报2017，29，9： | 7 |
| 5 | 氧分压对烧结过程中二次赤铁矿生成的影响显示文摘作为改善烧结矿低温还原粉化性能的基础,通过对不同氧分压下的赤铁矿进行热重分析,并结合显微镜下面积法,研究了赤铁矿的分解和二次赤铁矿的生成机理。实验结果表明:二次赤铁矿生成过程中自身存在大量裂纹,是产生低温还原粉化的主要因素,而气氛和温度是影响二次赤铁矿生成的重要因素;实验还获得了不同氧分压下二次赤铁矿的生成规律以及赤铁矿、磁铁矿、二次赤铁矿之间的转化关系,为降低烧结矿低温还原粉化率,合理控制烧结气氛和烧结温度提供了实验依据。 | 刘洪波 郭兴敏 | 2015 | 钢铁研究学报2015，27，2： | 6 |
| 6 | 镁铝对烧结矿中铁酸钙的矿物学特性影响显示文摘铁酸钙是高碱度烧结矿中的主要黏结相矿物,它的含量、结晶形态、化学成分及晶体结构等矿物学特性对烧结矿质量起着关键性作用,而烧结原料中各组分的含量直接影响着铁酸钙的生成。以Fe3O4、SiO2、CaO、MgO、Al2O3的化学纯试剂为原料,在实验室进行微型烧结实验,运用XRD、偏光显微镜、电子探针等手段,定量分析研究了原料组分中MgO、Al2O3对烧结矿中铁酸钙的生成及其矿物学特性的影响。原料中MgO含量的增加对铁酸钙的生成有一定抑制作用,尤其在MgO含量为2.0%~3.0%时,烧结矿中铁酸钙含量明显减少,其晶体形态也从以板柱状和针状为主逐渐过渡为它形不规则状;原料中Al2O3的增加,对烧结矿中铁酸钙的形成具有促进作用,即随着Al2O3的增加铁酸钙含量呈明显增加趋势,且铁酸钙的形态也由以柱状和针状为主向板柱状变化。电子探针成分分析及矿物化学式计算结果表明,铁酸钙是由Fe2O3、CaO、SiO2、Al2O3及MgO组成的复杂结晶体,其化学通式为Ca2.60Mg0.44Si1.07Al0.96Fe8.92O20。原料中MgO、Al2O3含量的变化,对铁酸钙的化学成分中Fe2O3/CaO摩尔分数比影响不大,均接近3∶2。上述研究结果对于深刻理解烧结工艺条件下铁酸钙晶相的晶体化学特征及其对烧结矿质量的影响具有重要指导意义。 | 韩秀丽 司天航 李鸣铎 周祥 刘磊 赵凯 | 2020 | 地学前缘2020，27，5： | 5 |
| 7 | 镁铝对烧结矿矿相结构的影响规律显示文摘烧结矿中镁、铝的质量分数是影响其低温还原粉化性能的关键因素。本文从工艺矿物学角度入手,利用XRD、偏光显微镜等手段,以化学纯试剂为原料进行微型烧结,重点研究原料中MgO、Al_(2)O_(3)的不同配比对烧结矿矿相结构的影响规律,并分析其与低温还原粉化性能之间的关系。结果表明:在碱度为2.0时,随着原料中MgO质量分数的提高,烧结矿的显微结构越来越均匀,气孔增多,裂隙减少,赤铁矿及铁酸钙的质量分数有所降低,烧结矿RDI+3.15 mm指数提高,对其质量有利好趋势;在原料中增加Al_(2)O_(3)配比会使烧结矿显微结构的不均匀化加剧,气孔率降低,形态向薄壁大气孔转变,裂隙逐渐发育,铁酸钙质量分数有所增加,其形态向板片状发展,烧结矿的RDI+3.15 mm指数降低;原料中MgO质量分数为3.0%,Al_(2)O_(3)质量分数为1.5%时,烧结矿的低温还原粉化性相对较好。 | 司天航 韩秀丽 刘磊 李国旺 周祥 | 2021 | 烧结球团2021，46，2： | 5 |
| 8 | 氧化性气氛下MgO含量对富镁复合铁酸钙生成的影响显示文摘为阐释MgO含量对CaO-SiO_2-Fe_2O_3-MgO-Al_2O_3体系富镁复合铁酸钙(以下简称SFCAM)生成的影响机制,利用XRD、SEM、EDS等方法分析了950~1 250℃条件下获得的CaO-SiO_2-Fe_2O_3-MgO-Al_2O_3体系(MgO含量为1.3%~3.9%)的物相组成、微观形貌等。结果表明:SFCAM开始生成温度区间为1 000~1 050℃,大量生成温度区间为1 150~1 200℃;当温度高于1 200℃时,SFCAM开始分解。确定当温度大于1 100℃,低MgO含量时,MgO主要以MgFe_2O_4、Ca_2Mg(Si_2O_7)(以下简称CMS)形式与铁铝酸钙(以下简称CFA)等反应生成SFCAM;高MgO含量时,MgO主要以CMS形式与CFA等反应生成SFCAM。 | 马保良 张玉柱 杨锦涛 胡长庆 | 2019 | 烧结球团2019，44，1： | 2 |
| 9 | 基于RDI_(>3.15 mm)响应面法的烧结原料配矿方案优化显示文摘烧结矿在高炉低温还原气氛下容易发生碎裂粉化,会严重影响高炉透气性进而破坏高炉顺行。RDI_(>3.15 mm)(低温还原粉化指数)是反映烧结矿低温还原粉化现象发生程度的重要指标,但其大小受到烧结原料中MgO、Al_(2)O_(3)、碱度R等主要因素的影响。为了探究烧结原料成分因素对烧结矿低温还原粉化性能的影响程度及交互作用,提出一种基于RDI_(>3.15 mm)响应面的烧结原料配矿优化方法。首先,以w(MgO)、w(Al_(2)O_(3))、碱度R为自变量,以烧结矿RDI_(>3.15 mm)指数为响应值,建立烧结矿RDI_(>3.15 mm)指数的响应面模型;其次,对试验得到的烧结矿RDI_(>3.15 mm)指数进行拟合,得到烧结矿RDI_(>3.15 mm)指数的预测公式;最后,通过最佳原料配比自制烧结矿并测得其RDI_(>3.15 mm)指数,验证了所提出方法的准确性。结果表明,新建模型对烧结矿RDI_(>3.15 mm)指数的拟合度R^(2)为0.9904,校正系数R^(2)adj为0.9780,说明预测值与实际值拟合程度较好,证明了烧结矿RDI_(>3.15 mm)响应面模型具有统计学意义;各因素对烧结矿RDI_(>3.15 mm)指数的影响显著程度大小为w(MgO)>R>w(Al_(2)O_(3)),并且w(MgO)和w(Al_(2)O_(3))、w(MgO)和R、w(Al_(2)O_(3))和R两两因素之间的交互作用显著;确定的最佳原料配比为w(MgO)为2.66%、w(Al_(2)O_(3))为2.02%、R为2.2,基于RDI_(>3.15 mm)指数的预测公式和试验,得出最佳原料配比条件下烧结矿RDI_(>3.15 mm)的实测值(74.51%)与预测值(74.21%)基本相符。引入的烧结配矿优化新方法为改善烧结矿低温还原粉化性能提供了理论依据。 | 包国营 刘磊 韩秀丽 段博文 钦礼文 | 2023 | 钢铁2023，58，1： | 1 |
| 10 | 不同料柱模式下高炉内煤气流分布的模拟显示文摘高炉炼铁广泛使用高铝炉料,冶炼过程中需要控制渣成分以满足炼铁需求,这会导致渣比增加和软熔带位置改变,进而影响高炉煤气流的分布。为此,基于Flunt数值模拟手段,研究了不同料柱模式下高炉内煤气流的分布情况。结果表明,不同料柱模式主要影响软熔带附近煤气流分布,对炉身上部煤气流分布情况影响较小。倒V形软熔带的料柱模式下,随着软熔带的高度升高、厚度增加,高炉内中心处11.1 m到13.0 m高度平均煤气流速由0.76 m/s减弱到0.69 m/s,边缘处8.6 m到11.1 m高度平均煤气流速增加了0.05 m/s。W形软熔带的料柱模式下软熔带下部的煤气流速高于倒V形软熔带料柱模式下的流速。研究结果可为指导高炉大渣量冶炼提供理论依据。 | 徐英杰 佘雪峰 李红兵 曹卫强 张计斌 薛庆国 | 2023 | 中国冶金2023，33，3： | 0 |
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