研究方法1

1.1 软熔带钻芯取样

某2200m2高炉于2019年10月吹氮气停炉，服役时间长达18年。在停炉过程中，从高炉侧壁插人钻芯，沿高度方向及圆周方向进行取样(如图1所示)。钻芯长度为6.0m,直径为10cm,共钻取13根芯样。圆周向分为铁口区域(T区域)和非铁口区域(N区域、S区域)，在S区域高度方向取得8根芯样,在T区域取得3根芯样，在N区域取得2根芯样。每根钻芯在长度方向25cm分一段，共分24段。采用高炉解剖手段，对某2200m高炉软熔带的位置及高度进行还原[7]。还原后的软熔带总高度

S1 S3 S5

S2 S4

图1 某2200m’高炉钻芯及软熔带黏结物取样示意

为7.05m，共有27层。软熔带根部在风口以上2.120m,位于标高15.510m处;软熔带顶部在炉身下部位置，位于标高22.460m处。沿软熔带纵向，通过辨别钻芯中的物料，再对其中未反应的矿石、黏结物进行取样。根据取样位置，对黏结物进行标记，标记方法为“钻芯名称+取样位置”。例如，在钻芯S5中,取样深度为550~575cm的黏结物试样,编号为 S5(23).

1.2 黏结物微观分析

通过人工筛分,筛选出粒度10~16mm的黏结物试样，采用工业计算机断层扫描系统进行扫描，X-CT扫描电流互感器源电压为135kV，源电流为140uA,分辨率为19.1725um。根据X-CT扫描图像灰度区分不同的化学成分，之后采用扫描电子显微镜(SEM)技术，明确黏结物化学成分及微观形貌。1.3 矿石软熔滴落性能测定按规定的粒度、质量取矿石试样，进行软熔滴落性能测定。先在矿石试样的上方及下方分别铺设焦炭，再将其置于固定床中，通人由CO和N,组成的还原气体(比例1:2.3)，按一定制度升温。记录矿石软化开始温度(To)软化终了温度(T)熔化开始温度(T;)及滴落温度(T)。当温度超过1580°C时，如果仍未发生滴落现象，则记录矿石的滴落温度>1580°C。计算软化区间(AT)、软熔区间(AT2)熔滴区间(AT3)。

2结果及讨论

2.1 黏结物微观形貌及物相组成对黏结物试样进行XRD检测，结果如图2所示。总体来看,试样S1中存在由Fe,02初步还原形成的 Fe304,试样 S2和S3中含有Fe203和 Fe304,试样S4中存在Fe 和Fe304。试样S5 中存在Fe203、Fe,04浮氏体，以及被还原出的Fe单质。总体来说，软熔带外侧Fe202和Fe,04物相较多，随着取样位置沿径向的深人，Fe,02和Fe202物相发生还原反应，在中间位置形成还原的中间相浮氏体，最后在软熔带内侧还原得到Fe。黏结物试样的微观形貌如图3所示。试样S1是球团矿与烧结矿经过软熔形成，其微观形貌如图3(b)所示。此时矿石内部的还原度较小，基本可以认为是矿石原本的微观形貌。其中烧结矿的微观形貌如图3(a)所示，主要是由Fe、Ca、Mg、A1、Si、0等58