[实用新型]一种烧结体

说明书

本实用新型涉及一种烧结体，属于铁矿粉烧结技术领域。本实用新型公开了一种烧结体，该烧结体由铁酸钙混合体高温熔化形成的熔体，通过化学反应黏结位于上层的不同种类核矿石柱体和位于下层的核矿石基底而成，充分考虑了周围核矿石对高温熔体的影响，完善了已有的烧结体结构；同时本实用新型将铁酸钙混合体中CaO成分的质量分数限制在15～41％，模拟了实际烧结黏结相中常见的铁酸钙类矿物(CaO·2Fe₂O₃、CaO·Fe₂O₃、2CaO·Fe₂O₃或其混合物)，补充了不同黏附粉对烧结体高温铺展行为的影响；另外本实用新型还采用性质不同的赤铁矿和褐铁矿分别作为基底，从而充分显示两类核矿石对烧结体高温铺展行为的影响。

技术领域

本实用新型属于铁矿粉烧结技术领域，具体涉及一种烧结体。

背景技术

在铁矿粉烧结过程中高温熔体固结是占主导地位的固结方式。在烧结料进入烧结台车之前，铁矿粉、熔剂、固体燃料等颗粒，在水分作用下制粒形成具有一定冷强度的准颗粒。绝大部分准颗粒的核心为粒度较大的铁矿石颗粒，粒径一般大于1.0mm；准颗粒的包裹层为粒度较小的铁矿粉和熔剂颗粒，粒径一般小于0.5mm。处于包裹层中的铁矿粉和熔剂细颗粒，构成了黏附粉；处于核心的铁矿粉粗颗粒被称为核矿石。

在烧结台车点火之后，随着固体燃料燃烧放热，烧结料层内温度快速上升，进而触发了黏附粉层中固相反应的发生。随着温度的进一步升高，固相反应产生的低熔点矿物开始熔化，形成液相。黏附粉内的未熔固相，随着温度持续升高，部分溶解进入液相，构成具有一定铺展能力的高温熔体。高温熔体与邻近的核矿石发生反应，提升了高温熔体的黏度，降低了高温熔体的铺展能力。高温熔体与周围的核矿石，即构成烧结体。在黏结相作用下，烧结体连接起来成为烧结矿。

现有的烧结体及其高温行为，主要体现为以下三种：其一是，将铁矿粉圆柱体置于CaO纯试剂柱体上表面，以同化温度表征铁矿粉与熔剂反应生成液相的能力；其二是，CaO–Fe₂O₃系高温熔体与脉石矿物(SiO₂、Al₂O₃或MgO)、铁矿粉基底分别构成烧结体，以润湿角和渗透深度等表征熔体的高温润湿行为；其三是，单种矿的黏附粉熔化产生高温熔体与烧结返矿构成烧结体，以渗透体积指数表征高温熔体向返矿内部的渗透行为。然而，高温熔体的周围均存在核矿石，这些核矿石影响了高温熔体的铺展行为，故仅仅考虑高温熔体垂直下方核矿石对其的影响是不足的。此外，返矿占烧结料质量的比例低于30％，烧结料上烧结台车前绝大部分是未高温烧结的生料，故返矿作为核矿石并不具有代表性。

因此，为了理解烧结矿的结构及高温熔体在烧结过程中的重要作用，亟需构建一种贴近真实结构的烧结体，并采用科学的手段对其高温铺展行为进行准确表征。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种烧结体。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

1.一种烧结体，所述烧结体由铁酸钙混合体高温熔化形成的熔体、位于所述熔体上层的核矿石柱体和位于所述熔体下层的核矿石基底组成。

优选的，所述核矿石柱体为直径8～10mm、高度10mm的圆柱体。

优选的，所述熔体为直径8～10mm、高度3mm的铁酸钙混合体柱体经过烧结形成。

优选的，所述核矿石基底为直径20～30mm、高度6mm的圆柱体。

2.上述烧结体的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)制备核矿石柱体：将粒径小于等于0.074mm的核矿石粉体，通过压样机压制成直径为8～10mm、高度为10mm的圆柱体；