烧结工艺中复合铁酸钙黏结相的研究进展

文摘 2024-11-09 06:44 英国

随着中国“碳达峰、碳中和”政策的逐步实施，低碳、节能、减排成为钢铁行业的关键议题。作为炼铁工序的核心环节之一，烧结工艺消耗大量能源并产生大量碳排放。为提升烧结工艺的效率、降低能耗与排放，复合铁酸钙（SFCA）黏结相的研究逐渐受到重视。SFCA作为主要黏结相，不仅影响烧结矿的冶金性能，也对烧结过程的整体效率具有重要作用。

现有研究表明，SFCA的化学组成、生成机理及还原路径会受到脉石成分、温度和气氛条件等多重因素的影响。然而，复合铁酸钙的还原路径具体细节尚待进一步探讨，尤其是四元复合铁酸钙的还原过程研究仍不足。此外，如何有效控制不同成分黏结相的生成与还原，优化烧结工艺和黏结相性能，是当前研究的一大难题。

最近，东北大学姜鑫教授及其团队通过系统文献分析与实验验证，全面总结了复合铁酸钙黏结相的组成、生成与还原路径，探讨了脉石成分（如SiO₂和Al₂O₃）对黏结相性能的影响。这项工作不仅深化了复合铁酸钙的研究基础，还为未来烧结工艺的优化提供了科学依据。

相关研究成果以“烧结工艺中复合铁酸钙黏结相的研究进展”为题目发表于《钢铁》期刊2024年第59卷第2期。论文作者为：沈峰满, 安海玮, 姜鑫*, 倪静峰, 郑海燕, 高强健。

该论文的主要研究结果与结论如下：

SFCA的化学组成随脉石成分（如SiO₂、Al₂O₃）的不同而变化。
生成机理受脉石成分、温度和气氛的多重影响，控制此过程有助于提升烧结矿的强度与还原性。
SFCA的还原路径受到黏结相组成、温度和气氛的影响，提出适当的脉石材料（如SiO₂、Al₂O₃）能够显著影响SFCA晶体结构的稳定性和还原过程。
未来SFCA理论研究应注重在烧结过程中有效提取有价组分及获取普适性物化数据，以更好地支持低碳钢铁生产。

论文中的主要图片和表格如下：

图1. CaO-Fe₂O₃二元相图

图2. SFC化学组成示意

图3. SFCA化学组成示意

图4. Ca₂.₅Fe₁₅.₅O₂₅晶体结构示意

图5. SFCA生成过程机理示意

图6. 1000℃下CaO·Fe₂O₃还原路径

如果您需要论文原文，请在下方留言给我。

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