钾长石对CO还原铁氧化物过程还原膨胀性的影响

来源期刊：钢铁研究学报2020年第11期

论文作者：张芳 聂东娥 霍明鹤 王艺慈 罗果萍

文章页码：958 - 967

关键词：钾长石;铁氧化物;CO;还原膨胀性;

摘    要：包钢巴润矿具有粒度细、品位高、价格低廉、适合球团生产等特点,但该矿是一种典型的高碱负荷磁铁矿,其中碱金属含量较高。以揭示含钾脉石对铁氧化物还原膨胀性的影响为出发点,采用分阶段还原法,通过在线检测的方法研究了不同天然钾长石添加量对CO的Fe₂O₃→Fe₃O₄,Fe₃O₄→FeO以及FeO→Fe分阶段还原过程试样的线膨胀率进行了检测,并对各阶段还原产物的物相组成和显微结构采用XRD和SEM进行了分析。结果表明,试样在氧化焙烧过程中,天然钾长石中的钾长石熔化后形成玻璃相,SiO₂以石英的形式析出。试样中天然钾长石质量分数从0增加到12%,在Fe₂O₃→Fe₃O₄还原阶段,其线性膨胀率从2.19%下降到2.11%,试样在焙烧过程中钾长石形成的渣相对Fe₂O₃还原膨胀性起到抑制作用;在Fe₃O₄→FeO还原阶段,其线性膨胀率从-0.51%增加到0.46%,钾长石引起Fe₃O₄晶格畸变,造成Fe₃O₄还原膨胀加剧;在FeO→Fe还原阶段,其线性膨胀率从-6.26%增加到-1.68%,天然钾长石中的SiO₂与FeO结合形成铁橄榄石对FeO还原过程的铁相收缩起到抑制作用。因此,钾长石主要对CO还原Fe₂O₃的第Ⅰ和第Ⅱ阶段作用明显,SiO₂主要对还原第Ⅲ阶段产生影响。