烧结矿矿物组成对其强度的影响.doc

烧结矿矿物组成对其强度的影响1.烧结矿的显微结构介绍烧结矿中矿物组成主要有赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙、硅酸钙和少量的非晶态的玻璃相。烧结矿中的矿物组成及其相互间的结构特征，对烧结矿的机械强度有直接的影响。所以研究烧结矿的质量应与其内部的矿物组成与显微结构特征联系起来。烧结矿中常见的显微结构： （1）粒状结构：烧结矿中先结晶出的自形晶、半自形晶或其他形晶的磁铁矿，与粘结性矿物晶粒相互组成粒状结构。（2）斑状结构：烧结矿中自形晶程度较强的磁铁矿斑状晶体与较细的粘结相矿物结合成斑状结构。（3）骸晶结构：烧结矿中早期结晶的磁铁矿呈骨架状的自形晶中，常有粘结性的矿物填充其内，仍大致保持磁铁矿原来的结晶外形和边缘部分，形成骸晶结构。（4）共晶结构：在烧结矿中磁铁矿呈圆点状在橄榄石的晶体内，或赤铁矿呈圆点状晶体分布在硅酸盐晶体中。（5）熔蚀结构：在烧结矿中磁铁矿多为熔蚀残余他形晶，晶粒较小，多为浑圆形状，与铁酸钙形成熔蚀结构。此种类型在高碱度烧结矿中常见，也是高碱度烧结矿的结构特点。通过对烧结矿矿物组成和显微结构特征的研究，可以得知烧结矿中出现哪些矿物对提高其质量有利，出现哪些矿物不利。2.烧结矿矿物组成对其强度的影响烧结矿各种矿物自身的强度对烧结矿强度的影响：烧结矿中的磁铁矿、赤铁矿、铁酸一钙、铁橄榄石有较高强度，其次为钙铁橄榄石及铁酸二钙，玻璃质具有最低的强度。因此烧结矿的结构中应尽量减少玻璃质的形成，这对提高烧结矿的强度非常有利。烧结矿中矿物组分对烧结矿强度的影响：（1）非自溶性烧结矿：其显微结构为斑状或共晶结构。其中大量的磁铁矿斑晶被铁橄榄石和少量玻璃相所胶结，它的主要胶结物铁橄榄石机械强度较大，胶结磁铁矿能力较强，因而具有良好的强度。（2）自熔性烧结矿：它的显微结构为斑晶或斑晶玻璃状结构。其中的磁铁矿斑晶或晶粒被玻璃质和钙铁橄榄石所胶结，并且后二者含量居多，强度较差。（3）高碱度烧结矿：其显微结构为溶蚀或共晶结构，由铁酸钙和磁铁矿构成。以铁酸钙作为粘结相的熔蚀结构，具有良好的强度。3.烧结矿的矿相分析。表1 带烧烧结矿和平烧烧结矿的化学成分及强度试样/%碱度（R）转鼓强度TFeSiO2CaOFeOMgO带烧烧结矿54.335.5311.657.322.282.1180.93平烧烧结矿54.765.5610.79102.711.9476.13通过对表1烧结矿在光学显微镜下观察，其显微结构中以磁铁矿与铁酸钙构成的溶蚀结构为主（见图1）。磁铁矿主要以他形晶和粒状存在,与铁酸钙构成熔蚀结构，铁酸钙多以柱状和针状形态存在。由铁酸钙作为粘结相的溶蚀结构取代了由磁铁矿和玻璃质构成的以玻璃质为粘结相的斑状结构，具有良好的强度。铁酸钙磁铁矿图1 磁铁矿与铁酸钙的溶蚀结构 灰白色为磁铁矿 灰色针状为铁酸钙 烧结矿中还存在少量的粒状结构、斑状结构及骸晶结构。以玻璃质和磁铁矿构成的斑状结构及以硅酸钙和玻璃质为主要粘结相的粒状结构，强度较差。玻璃质磁铁矿斑晶 图2 斑状结构（灰白色为磁铁矿斑晶） 图3 粒状结构（黑色为玻璃质）磁铁矿骸晶图4 骸晶结构（磁铁矿骸晶）通过数点法对烧结矿矿相进行定量分析，粗略估算大致可确定带烧烧结矿中针状铁酸钙的量为35.5%，平烧烧结矿中针状铁酸钙占到30%。由于针状铁酸钙作为粘结相的熔蚀结构强度高，其含量越高，烧结矿强度就越高，因此表一所示带烧烧结矿强度略高于平烧烧结矿强度。总的来说，烧结矿试样具有较高的强度。这是因为其显微结构中以磁铁矿与铁酸钙构成的溶蚀结构为主，而玻璃质强度较差，以其作为主要粘结相的结构较少。4.结论（1）烧结矿的显微结构主要有粒状结构、斑状结构、骸晶结构、共晶结构、溶蚀结构。（2）烧结矿的矿物组分中，磁铁矿、赤铁矿、铁酸钙强度较高，玻璃质