低硅烧结矿孔隙的表面结构和分形维数计算.pdf

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1、第49卷第9期钢铁V1．49，No．920l4年9月IronandSteelSeptember2014DOI：10．13228／j．boyuan．issn0449-749x．20130510低硅烧结矿孔隙的表面结构和分形维数计算崔志敏，李远亮，陈颖，张玉柱(1．河北联合大学分析测试中心，河北唐山063009；2．河北联合大学冶金与能源学院，河北唐山063009)摘要：通过烧结杯试验制备了不同碱度和不同MgO含量2个系列的低硅烧结矿样品。利用XRD(X射线衍射仪)和TEM(透射电子显微镜)分别对样品的结构和表面形貌进行了表征。随碱度和MgO含量提高，Ca

2、Fe：O和Fe，O含量发生了显著变化；孔隙结构由柱状变为溶蚀网状，更加复杂。利用单重分形软件和表面分形模型分别计算了2个系列样品的表面分形维数(D。和D)。随着碱度和MgO含量提高，表面分形维数增加；利用表面分形模型计算的JD和R。(线性相关系数)大于单重分形软件计算的D和表面分形模型可以反映更多细节，且相关性更好。因此可以用表面分形模型替代传统的单重分形软件来表征孔隙结构的复杂性，解决了孔隙表面形貌拍摄的困难和选择区域的局限性。关键词：烧结矿：分形；凝固；孔隙率文献标志码：A文章编号：0449．749X(2014)09—0010．05SurfaceS

3、tructureandFractalDimensionCalculationofPoreinLOWSiliconSinterCUIZhi—min，LIYuan-liang，CHENYing，ZHANGYu—zhu。(1．AnalysisandTestingCenter，HebeiUnitedUniversity，Tangshan063009，Hebei，China；2．CollegeofMetallurgyandEnergy,HebeiUnitedUniversity,Tangshan063009，Hebei，China)Abstract：Twoser

4、iesoflowsilicasintersampleswithdiferentbasicityandMgOcontentwerepreparedbysinteringpottests．XRDandTEMwereusedtocharacterizethestructureandsurfacemorphologyofsamples：acalciumferriteandironoxidecontenthasundergonesignificantchangeswiththeincreasementofalkalinityandMgOcontent．Struc

5、tureofporechangesmorecomplexfromcolumnarstructuretoMesherosionstructure．Surfacefractaldimensionofsinterporewerecalculatedbymonofractalsoftwareandsurfacefractalmodelrespectively(DandD。)：Surfacefractaldimensionincreas—eswiththeimprovementofalkalinityandMgOcontent，D。andRcalculatedb

6、ymonofractalsoftwarearegreaterthanDandRcalculatedbysurfacefractalmodel，whichindicatethatthesurfacefractalmodelcanreflectmoredetails，andhasbettercorrelationso．Sosurfacefracta1modelcansubstitutetraditionalmonofractalsoftwaretocharacterizethefractalstructureofsinterporesurface，toso

7、lvethedificultiesandlimitationsoftheporesurfaceshooting．Keywords：sinter；surfacefractaldimension；solidification；porosity烧结矿作为炼铁的中间产物，是一种多孔介质，的复杂程度。传统方法多利用单重分形软件对烧结孔隙的大小、分布直接影响烧结矿的质量。如烧结矿表面的显微图像进行分形维数计算。但烧结矿矿的还原性与它的微气孔率密切相关，随着微气孔孔隙表面粗糙度比较高，显微镜景深限制了孔隙表增多，还原气体与烧结矿的接触面积增大，从而使还面的拍摄，且拍

8、摄区域不同分形维数会有差异[5-7]。原性能得到改善u。但由于烧结矿孔隙结构的极端表面分形模型