球團還原膨脹及其結(jié)構(gòu)變化
用作直接還原鐵的含鐵原料，目前包括有塊礦、粉礦，個別還有精礦，隨著球團技術的發(fā)展，采用球團礦作原料已成為重要趨勢。如果采用球團礦作為原料，其產(chǎn)品則稱為“金屬化球團礦”或“預還原球團礦”。據(jù)統(tǒng)計目前直接還原鐵中已有55% 以上用球團礦生產(chǎn)金屬化球團礦，并有振動給料機逐步增加的勢頭。
球團礦在還原過程中的膨脹行為，特別是在間接還原階段，主要受制于所含礦物學成分及其結(jié)構(gòu)，井與鐵氧化物在不同還原階段時失氧程度和產(chǎn)生的晶格轉(zhuǎn)變有關。埃德斯特累姆最先試圖找出球團礦產(chǎn)生體積變化的原因和程度。他取一塊具有一定邊長的純赤鐵礦立方體于1000℃ 時用co 還原，通入co2 以改變還原勢，從而調(diào)整各特定的還原階段，其測定結(jié)果見圖 。從圖可以看出，高氧化度的赤鐵礦在還原過程中，在任何還原階段體積都會膨脹（曲線 ），僅在曲線 條件下當浮氏體相生成初始金屬鐵時，鐵礦石體積出現(xiàn)收縮。當用純磁鐵礦立方體還原時，其一開始即產(chǎn)生體積收縮，直至金屬鐵全部生成。由此可見，磁鐵礦在還原過程中因各還原物的晶體結(jié)構(gòu)（參數(shù)）相近并因其參數(shù)值逐漸減小，故無膨脹現(xiàn)象，相反出現(xiàn)體積收縮。而高價氧化度赤鐵礦還原過程中呈現(xiàn)出較大體積膨脹，特別是 晶體轉(zhuǎn)變成 ，晶體時體積增大到 25%左右，這也導致繼續(xù)還原時體積結(jié)構(gòu)疏松的連續(xù)膨脹發(fā)生，但其膨脹程度依次減少。