关于高炉含铁原料优化的若干技术问题
高炉炼铁中渣铁分离技术研究减少渣铁中的杂质含量
高炉炼铁中渣铁分离技术研究减少渣铁中的杂质含量炼铁过程中，高炉炼铁技术一直是主要的铁矿石还原冶炼方法之一。
然而，高炉炼铁过程中，渣和铁的分离问题一直是一个挑战。
其中，渣铁中的杂质含量是一个严重影响炼铁品质的问题。
本文将探讨高炉炼铁中渣铁分离技术的研究，以减少渣铁中的杂质含量。
一、高炉炼铁过程中渣铁分离问题在高炉炼铁过程中，铁矿石和燃料经过还原反应生成金属铁。
同时，一些杂质元素也存在于铁矿石中，如硫、磷、锰等。
在冶炼过程中，这些杂质元素会被部分还原，并被固定在渣中。
因此，高炉炼铁过程中需要有效地分离渣和铁，减少渣中的杂质含量。
二、渣铁分离技术的研究现状目前，研究学者们一直在寻找各种方法来解决高炉炼铁中的渣铁分离问题。
以下是一些常见的渣铁分离技术：1. 磁选技术磁选技术通过利用渣铁中铁矿石的磁性差异，将铁与渣有效地分离。
这种技术需要使用磁铁或磁场来实现。
2. 重力分离技术重力分离技术利用不同物质的密度差异，通过采用物理或机械设备，使重物质下沉，从而分离渣和铁。
3. 浮选技术浮选技术通过利用物质的表面特性，使一种物质在浮液中浮起，而另一种物质下沉。
这种技术可以用于分离渣和铁。
4. 气浮分离技术气浮分离技术利用气泡在浮液中产生的浮力，将一种物质从另一种物质中分离出来。
这种技术可以用于渣铁分离。
5. 浸出技术浸出技术通过使用溶剂，将需要分离的物质从固体中溶解出来。
这种技术也可以应用于渣铁分离。
以上是一些常见的渣铁分离技术，每种技术都有其优点和局限性。
研究者们正在不断探索创新的渣铁分离技术，以进一步降低渣铁中的杂质含量。
三、减少渣铁中杂质含量的挑战在研究渣铁分离技术的同时，我们也需要面对一些挑战，以减少渣铁中的杂质含量。
1. 操作和成本渣铁分离技术的操作和设备成本是在实际应用中需要考虑的重要因素。
一些高效的技术可能需要更多的经济投入，对实际生产造成一定的影响。
2. 杂质再分布即使通过分离技术成功减少了渣铁中的杂质含量，但在高炉冶炼过程中，杂质的再分布也会产生。
高炉炼铁原料、燃料与质量检验
高炉炼铁原料、燃料与质量检验1. 概述高炉是炼铁的主要设备之一，它利用炼铁矿石和燃料进行高温反应，将矿石中的金属元素还原为铁，从而生产出铁水。
高炉炼铁的关键在于原料和燃料的选择与质量检验。
本文将介绍高炉炼铁的原料和燃料，以及对其质量进行检验的方法。
2. 高炉炼铁原料高炉的炼铁原料主要包括铁矿石和熔剂。
铁矿石是指含有铁的矿石矿石，常见的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿等。
熔剂是指在高炉中与铁矿石反应生成熔融物的物质，常用的熔剂有焦炭、石灰石和白云石等。
选择合适的原料是确保高炉正常运行和产生高质量铁水的关键。
2.1 铁矿石铁矿石是高炉炼铁的主要原料之一，其主要成分是金属铁和含铁矿物。
铁矿石的品质直接影响到高炉炼铁的效率和产品质量。
常用的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿。
铁矿石的选择应根据矿石的含铁量、熔点、熔化特性和矿石的硫、磷含量等因素进行。
2.2 熔剂熔剂是在高炉中与铁矿石反应生成熔融物的物质。
常用的熔剂有焦炭、石灰石和白云石等。
焦炭是一种含炭量高的固体燃料，其主要功能是提供炉料中的还原剂和燃料。
石灰石和白云石是主要的熔剂，其主要功能是将炉料中的硅、硫等杂质与炉渣反应生成易于分离的化合物。
3. 燃料燃料在高炉炼铁中主要用于提供热量，使高炉内的反应达到所需温度。
常用的燃料有焦炭、煤粉和天然气等。
焦炭是高炉炼铁中最常用的燃料，其具有高热值和较低的灰分和硫含量。
煤粉是一种常用的燃料，其选择应根据灰分、硫含量等指标来确定。
天然气作为清洁能源，其在高炉炼铁中的应用也逐渐增多。
4. 质量检验对高炉炼铁原料和燃料进行质量检验是保证高炉正常运行和铁水质量的关键。
常用的检验方法有化学分析和物理性能检测等。
4.1 化学分析化学分析是对铁矿石、熔剂和燃料中各种成分的含量进行检测的方法，常见的化学分析方法有样品溶解、滴定法、光谱法和电化学分析等。
通过化学分析可以了解原料和燃料中的铁、硫、磷等元素的含量，以及矿石的熔化特性等。
降低高炉炼铁燃料比的技术措施
钢铁产业节能减排的工作重点是在炼铁系统。
由于炼铁系统的能耗占钢铁联合企业总能耗的70%左右。
节能减排的工作思路是:首先要抓好减量化用能,体现出节能要从源头抓起;其次是要进步能源利用效率;第三是进步二次能源回收利用水平。
降低高炉炼铁燃料比就是体现出企业节能工作是要从源头抓起,对企业的节能工作是有着重大意义。
1.降低炼铁燃料比是进步高炉利用系数的正确途径炼铁学理论上是:高炉利用系数=冶炼强度÷燃料比。
也就是说,进步利用系数有两个办法。
一个是进步冶炼强度,另一个是降低燃料比。
我国中小高炉实现高利用系数主要是采用进步冶炼强度的办法。
采用配备大风机,大风量操纵高炉,进行高冶炼强度生产,来实现高利用系数。
这种做法就带来高炉的能耗高,不符合钢铁产业要节能降耗的工作思路,应当予以纠正。
目前大型高炉吨铁所消耗的风量在1200m3以下,宝钢为950m3左右。
而一些小高炉的吨铁风耗是在1400m3左右,甚至有大于1500m3的现象。
燃烧1kg标准煤要2.5m3的风,鼓风机产生1m3风要消耗0.85kg标准煤。
大风量,高冶炼强度操纵的高炉,燃料比就要升高。
所以说小高炉的燃料比要比大高炉高30~50kga。
钢铁产业要实现"十一五"期间GDP能耗要降低20%,主要工作方向就是要在降低炼铁燃料比上下功夫!由于高炉炼铁工序的能耗要占联合企业总能耗的50%左右。
2.高炉炼铁燃料比的现状国际先进水平的炼铁燃料比是在500kg/t以下,领先水平是在450kg/t左右。
2007年我国重点钢铁企业高炉炉炼铁的燃料比为529kg/t,首钢为464kg /t,宝钢为484kg/t,太钢为491kg/t,武钢为488kg/t,鞍钢为500kg/t,最高的企业达到673 kg/t。
这说明,我国已把握了先进的高炉炼铁技术,但是炼铁企业发展不平衡,尚有较大的节能潜力。
高炉炼铁的燃料比是:进炉焦比+喷煤比+小块焦比。
喷煤比是不计算量换比。
提高高炉铁水质量探讨
提高高炉铁水质量探讨俞廷刘永辉（第一炼铁厂）摘要：以2550n?高炉铁水质量管理为例，对生产过程中影响铁水质量的因素进行分析，着重分析了铁水重要质量指标:铁水含［Si］量和含［S］量的影响因素。
在此基础上,通过不断进行工艺技术改进，开展QC质量活动、加强员工技能培训、制订考核激励制度、强化班组管理、实施标准化作业等一系列措施提高铁水話质。
总结出对提高铁水质量行之有效的方法，使生铁质量显著提高，取得了良好的经济效益。
关键词：高炉铁水质量提升运行管理Discussion on Improving Hot Metal Quality of Blast FurnaceYU Ting LIU Yonghui(Iron-making Plant1#)Abstract:Taking the management of hot metal quality in the production process of2550m3blast furnace as an example,the factors influencing the quality of hot metal are analyzed,especially the factors influencing the important quality indexes of hot metal:Si content and S content.On this basis,a series of measures including continuous improvement of process technology,QC quality activities,staff skills training,assessment and incentive system,team management, standardized operation are applied to improve hot metal quality.The effective methods for improving hot metal quality are summarized.As a result,the quality of pig iron is significantly improved and good economic benefits are obtained. Keywords:Blast Furnace,Hot Metal,Quality Improvement,Operation Managementt__i—刖吕高炉炼铁是炼钢的前道工序，为后道工序提供铁水。
高炉炼铁技术工艺及应用分析
高炉炼铁技术工艺及应用分析摘要：不断优化高炉冶炼工艺和流程，能够有效解决高污染和高能耗的难题，对促进中国钢铁工业的可持续发展有着重大的现实意义。
介绍了当前世界上最先进的炼铁技术和流程，并对炼铁技术进行了介绍。
通过本项目的实施，可提高炼铁强度，提高炼铁品质，减少煤粉用量，减少对环境的负面影响。
关键词：高炉冶炼；高污染；钢铁工业；炼铁品质引言：在钢铁工业中，高炉是最主要的生产装置，它的稳定和安全运行对整个生产过程起着举足轻重的作用。
目前，在炼铁高炉冶金技术的发展中，还存在着一些技术含量偏低、冶金设备落后以及余热再利用等问题。
因此，这就要求政府有关部门和炼铁企业对此给予足够的关注，并将冶金技术的应用朝着低焦炭、无污染以及可再生的方向发展。
1.高炉炼铁工艺简介1.1.高炉结构介绍采用高炉炼铁不仅能进一步增加铁材产量，而且还能保证冶炼的安全性与品质。
在炼铁过程中，最常用的就是高炉，其外观大多为圆筒形，一般都会设置有各种冶炼出口、排气口、进风口。
在熔炼过程中，必须先将铁质原料送入高炉，然后在高炉内进行一系列的工序处理，再将精炼后的铁质从熔炼口排放出去。
由于冶炼的条件比较高，所以炉膛内的温度也比较高。
在进行高炉的熔炼时，除高炉外，还要用到一些其它的辅助设备，以完成炼铁作业。
在熔炉的温度和温度下，矿石的分子结构被破坏，然后用还原剂将其中的铁提取出来，然后将其中的铁与铁进行分离。
在冶炼过程中，会产生一定数量的铁屑，这些铁屑必须通过排放口排放出去。
1.2高炉炼铁系统组成高炉炼铁工艺主要包括上料系统、炉顶系统、炉体系统、渣处理系统、喷吹系统和公辅系统。
输送装置，的作用是根据生产过程的需要，将炉料平稳地输送到高炉。
炉顶系统，当前，炉顶系统主要使用的是无料钟炉顶，它由固定受料漏斗、料罐、阀箱、气密箱和溜槽五个主要部分组成，它的主要作用是把原燃料按照设定的工艺要求和布料方式向高炉内布料。
炉体系统主要包含了以下内容：高炉内衬、炉体冷却设施、高炉炉壳及框架平台、炉体检测与控制设施及其他炉体主要附属设备，在这里，高炉炼铁的主要反应就会在这里进行，进而可以生产出铁水。
论高炉炼铁节能降耗及资源合理利用技术高永
论高炉炼铁节能降耗及资源合理利用技术高永发布时间：2021-10-24T08:28:54.827Z 来源：《基层建设》2021年第20期作者：高永[导读] 摘要：随着社会的日益发展对于各行各业都提出了更高的要求，也带来了更多的挑战。
承德建龙特殊钢有限公司河北承德 067200摘要：随着社会的日益发展对于各行各业都提出了更高的要求，也带来了更多的挑战。
钢铁企业面临不断缩小的利润空间，其发展形势较为严峻。
要想在激烈的竞争之中站稳脚跟，相应企业应当在进行高炉炼铁时采取合理的节能降耗措施，并对原有的高炉炼铁技术进行优化，这样才能够有效拓宽自身的发展空间。
本文就高炉炼铁节能降耗及资源合理利用相关技术的实际操作和优化策略展开了讨论，以期为钢铁行业的发展提供一些帮助。
关键词：高炉炼铁；节能降耗；资源合理利用一、铁焦技术铁焦技术最早出现于日本，发展至今其在实际应用中发挥了一定的作用，但与此同时此项技术发展在目前并未十分成熟。
此项技术主要是使用微黏结霉或非黏结煤等价格更低的结煤作为原料，再生产煤矿资源，并且这些结煤还可以与铁矿粉按照一定的比例混合，在其成为块状后进行干馏处理，从而能够得到三七成比例的铁焦。
最后还需要对其进行二次处理，然后才能得到较好的炼铁效果。
据相关研究和实践表明，此项技术能够使主焦煤和焦的使用量大幅减少，同时也说明了铁焦对于高炉炼铁过程中的反应速率的提高有着十分重要的作用，另外，这也说明了在高炉炼铁中铁焦含量即使达到百分之三十也不会对高炉炼铁质量产生较大的影响[1]。
二、高炉喷吹炼铁技术的具体操作方式（一）高炉喷吹生物质和木炭技术生物质可以算得上是高炉炼铁领域内的一种新型能源，属于有机物的一种。
而对于这种有机物，主要应用于热解行为。
其中，可在碳化温度下，不断减少二氧化碳的排放量。
相关学者在研究中发现，生物质与废塑料多应用于高炉炼铁多个工艺环节中，在这些环节中，企业并不需要使用过多的是人力、物力和财力。
炼铁工艺优化提高炼铁生产效率的关键步骤
炼铁工艺优化提高炼铁生产效率的关键步骤炼铁是将铁矿石转化为熔融铁的过程，是钢铁行业的核心环节。
为了提高炼铁生产的效率和质量，不断优化炼铁工艺是关键。
本文将介绍炼铁工艺优化的关键步骤，以实现最佳的炼铁生产效率。
1. 原料质量控制炼铁的原料主要包括铁矿石、焦炭和燃料等，原料的质量直接影响到炉渣的形成和决定炉温。
因此，控制原料的质量是炼铁工艺优化的重要步骤之一。
在原料进入炼铁炉之前，需要对原料进行严格的检测和筛查，确保原料的含铁量、热值和灰分等指标符合要求。
2. 高炉温度的控制高炉的炉温是影响炼铁工艺效率的关键因素之一。
在高炉操作中，通过控制煤气的进气量、风量和出渣的速度等参数，调整高炉的温度。
炉温过低会导致炉内还原反应不充分，炼铁效率低下；炉温过高则容易导致炉渣的过热和炉墙的损坏。
因此，保持适宜的高炉温度是提高炼铁生产效率的关键步骤之一。
3. 合理的炉渣管理炉渣是炼铁过程中产生的一种副产品，它具有决定炼铁工艺效率和钢质质量的重要作用。
合理的炉渣管理包括炉渣的形成、控制和处理等环节。
在炼铁工艺中，通过调整炉渣的成分和比例，可以有效地控制炉温和炼铁反应的速度，提高生产效率。
此外，对产生的炉渣进行合理的处理，可以回收其中的铁和其他有价值的金属，降低资源消耗。
4. 快速而准确的化验分析炼铁过程中，对铁水、炉渣和废气等进行快速而准确的化验分析是确保生产质量和效率的重要步骤之一。
通过化验分析，可以及时了解炼铁过程中各种物质的成分和含量，确定工艺参数的调整范围，并及时采取相应的措施。
因此，建立完善的化验分析体系和设备，提高化验分析的准确性和速度，是优化炼铁工艺的关键之一。
5. 运行和设备的维护管理炼铁工艺的优化离不开设备的高效运行和维护管理。
稳定的设备运行和维护管理可以保证炼铁生产的连续性和稳定性，提高生产效率和质量。
在运行中，需要严格遵守操作规程，及时发现和处理设备故障，确保设备的正常运行。
此外，对设备进行定期的检修和保养，可以有效延长设备的使用寿命，降低维修成本。
高铝对高炉炼铁的影响及优化
高铝对高炉炼铁的影响及优化摘要：山东钢铁莱芜分公司3200m3高炉自开炉以来，炉渣中铝含量较高，一定量的Al2O3可以提高烧结矿强度；但当Al2O3含量过高时，炉渣过于黏稠，不利于脱硫反应的进行，脱硫效果变差。
高铝炉渣不宜从炉缸中流出，容易堵塞炉缸，使炉缸壁结厚，缩小炉缸的体积，造成高炉操作上的困难，严重时还会引起风口的大量烧坏。
本文总结了高铝对高炉整个生产过程中的影响，并且通过优化热制度、提高入炉原料质量、提高镁铝比、提高炉顶压力、优化布料制度等措施等来改善高铝对高炉生产的影响，从而实现高炉长期稳定运行，取得了较好的技术结果。
关键词：高铝；高炉；热制度；镁铝比1 前言为降低生铁成本，山钢股份莱芜分公司炼铁厂（以下简称炼铁厂）在烧结混匀料中大比例配加高铝经济料—塞拉利昂矿（简称塞矿），使炉渣中的Al2O3含量由之前的14%左右升高至15%以上，粘度增大，流动性变差，给高炉生产带来系列负面影响：初渣堵塞炉料间的空隙，使料柱透气性变差，增加煤气通过时的阻力，易在炉腹部位的炉墙结成炉瘤，引起炉料下降不顺，形成崩料、悬料，破坏冶炼进程；炉渣过于粘稠时，终渣流动性差，不利于脱硫反应的扩散作用。
炼铁厂在采取了降低综合入炉品位、控制镁铝比，并相应提高炉温改善渣铁流动性的措施后，炉况保持了长期的稳定顺行，具有较好的推广价值。
2 铝含量对冶炼的影响2.1 铝含量对烧结的影响烧结矿中含有一定量的Al2O3有利于四元系针状交织结构铁酸钙的形成，可以提高烧结矿强度，但Al2O3含量太高时，有利于玻璃质的形成，对烧结矿的强度和低温还原粉化性能不利[1]。
实践证明，当烧结矿中铝含量＞2.5%，对烧结矿强度和低温还原粉化性能影响较大。
2.2 铝含量对高炉生产的影响Al2O3在炉渣中有一定的脱硫效果，但弱于CaO和MgO。
对高炉生产的影响具体表现为：在炉内，压差升高，上部容易悬料，炉缸容易粘结堆积；在炉外，主沟内渣铁不易分离，渣中带铁，渣沟内炉渣流动性很差，容易结壳。
高炉炼铁资源优化模型的研究与应用
高炉炼铁资源优化模型的研究与应用摘要：我国钢铁生产突飞猛进，高炉生产在各方面取得了显著进步，但在资源和能源利用率及环保等方面还有很大差距。
本文以成本最优为目标，提出了高炉优化配比模型，该模型可快速、准确计算出满足目标要求又兼顾降低资源消耗和减少环境污染的优化配比方案。
比较了应用高炉优化配矿模型前后的炼铁成本、矿石单耗和吨铁炉渣量等数据。
结果表明，高炉优化配比模型的应用，降低了吨铁生产成本，节约了资源，减少了排放，取得较好的经济效益和环境效益。
abstract： with the steel production developing by leaps and bounds in our country， blast furnace has achieved remarkable progress in various aspects， but it also has the very big gap in the utilization rat of resources and energy and environmental protection. in this article， it puts forward the optimization ratio model of blast furnace according the target of the optimal cost， and it can calculate the optimization ratio scheme of meeting the goal request and also considering reducing resource consumption and environmental pollution. it compares the data of the cost of pig iron， the consumption of ore and the quantity of blast furnace slag which is from before and after of applying the optimization ratio model of blast furnace. the results showthat it reduces the cost of tons pig iron， economizes resources， reduces the emissions， and obtains better economic benefits and environmental benefits because of applying the optimization ratio model of blast furnace.关键词：高炉炼铁；成本最优；优化配比key words： blast furnace；the optimal cost；the optimal ratio中图分类号：tf5 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）13-0047-03————————————作者简介：马光银（1991-），男，贵州瓮安人，本科生在读，研究方向为冶金设备管理。
钢铁企业的高炉炼铁优化
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在高炉高温区块矿会与烧结矿发生交互反应，能够明显改善 块矿自身的软熔特性，且可利用这一交互反应性优化块矿 。 于勇在烧结、 高炉配矿结构优化研究与应用文中提到， 唐钢 高炉配矿结构优化为辅。 二炼铁厂以烧结配矿结构优化为主， 基于理论上面的研究， 后来学者们又研究了建立模型， 通过数学计算来模拟实际生产情况， 达到节省成本的结果。 梁振在博士论文中针对高炉炼铁系统中， 烧结配料， 高炉布 高炉炉况判断以及区域调度分别建立了工艺预测及优化 料， 模型。王守海， 张华等针对普通线性规划的高炉炉料结构最 小成本控制模型难以适应现有炉料结构 、 价格变化和现场元 素约束模糊化问题， 建立了模糊线性规划的改进模型， 并对 其求解算法进行了研究 。 徐少兵等人以高炉炼铁工艺计算 和高炉炉料结构理论为基础， 结合在炉料结构方面的最新科 研成果， 建立一套高炉优化配料模型该模型以吨铁成本为目 约束条件包括： 铁水量， 炉渣条件， 生铁质量， 炉料结构， 高炉 标， 。 。 许可配入熔剂量 本文基于以上的研究建立高炉优化模型 二、 数学模型 高炉冶炼是将含铁炉料， 包括烧结矿、 球团矿、 块矿和燃 焦炭等按一定比例送入高炉， 生产出铁水的过程。 建立 料、 模型的时候， 由于钢铁厂的铁水产量很大， 如果选择铁水成 本最低作为目标函数的话， 会给计算不简便， 因此我们按照 一定比例进行缩减， 将生产一吨铁水所需的最小成本作为目 标函数， 而这里所说的降低铁水成本是考虑铁水后续正常使 用， 也就是铁水的质量合格的前提下进行的 。 基于以上的分 析， 本文建立的高炉炼铁优化模型： （ 一） 目标函数。以吨铁成本最低为目标， 建立高炉优化 目标函数 minC = ∑ （ ∑ W nn1 * P n1 + ∑ W nn2 * P n2 + M BF ）
高炉炼铁简答题
六、简答题（1）原燃料部分1.熔剂在高炉冶炼中的作用是什么？答案：(1)渣铁分离，并使其顺利从炉缸流出；(2)具有一定碱度的炉渣可以去除有害杂质硫，确保生铁质量。
1.焦炭在高炉冶炼中的作用是什么？答案：(1)燃烧时放热作发热剂；(2)燃烧产生的CO气体及焦炭中的碳素还原金属氧化物做还原剂；(3)支撑料柱，其骨架作用；(4)生铁渗碳剂。
2.精料的内容包括哪些方面？答案：(1)熟料率高，矿石品位高。
(2)数量充足，物理化学性能稳定。
(3)粒度适当、均匀，含粉低，低温还原粉化率低。
(4)炉料强度高，有良好的还原性。
(5)有良好的高温冶炼性能，软熔温度高，软化区间窄。
2.焦炭挥发份的高低对焦炭质量有何影响？答案：焦炭挥发份过高表示有生焦、强度差，过低表示焦炭过火、裂纹多、易碎。
3.石灰石分解对高炉冶炼造成的影响答案：1）CaCO3分解反应是吸热反应，据计算分解每Kg CaCO3要消耗约1780kJ 的热量。
2）在高温区产生贝—波反应的结果，不但吸收热量，而且还消耗碳素并使这部分碳不能到达风口前燃烧放热（要注意，这里是双重的热消耗）。
3）CaCO3分解放出的CO2冲淡了高炉内煤气的还原气氛，降低了还原效果。
4.如何对铁矿石进行评价？答案：①. 含铁品位：以质论价，基本上以含铁量划分；②. 脉石成分及分布：酸性脉石愈少愈好，碱性稍高可用，AI2O3不应很高；③. 有害元素含量：S、P、As、Cu易还原为元素进入生铁，对后来产品性能有害。
碱金属B、Zn、Pb和F等虽不能进入生铁，但破坏炉衬或易于挥发，在炉内循环导致洁瘤或污染环境，降低了使用价值；④. 有益元素：Cr、N1、V、Nb等进入生铁，并对钢材有益，T1及稀土元素可分离提取有较高是宝贵的综合利用资源；⑤. 矿石的还原性：还原性好可降低燃烧消耗；⑥. 矿石的高温性能：主要是受热后强度下降不易过大，不易于破碎及软化熔融，温度不可过低。
⑦. 有些贫矿的结晶颗粒较为粗大，易选可用，否则应慎重；⑧. 选矿及回收的粉矿都必须经过造矿才能应用，选矿过程是提供改进矿石性能的大好机会。
高炉炼铁生产技术管理【精选文档】
如何实现高炉炼铁生产的长期稳定顺行，实现优质、高产、低耗、长寿，这是每一个炼铁工作者所追求的最高境界，做好基础生产技术管理工作是不二法门，“基础不牢，地动山摇”。
下面是马钢炼铁一厂和唐钢炼铁一厂经过长期生产实践总结的成功经验，现介绍给大家，建议你们能认真研究，并加以推广运用，希翼能对我们的高炉炼铁生产技术管理工作有所匡助。
高炉生产要取得好成绩，必须在原料求精的基础上追求操作求精，而保持合理而稳定的炉温正是操作求精的重要表现。
前段时间为了降低生产成本，推行了冶炼低硅生铁，而稳定炉温、缩小硅偏差是低硅生铁冶炼的重要条件，就国内高炉的实情来说，降硅必须缩小硅偏差。
这对高炉操作和炼铁生产技术管理提出了更高的要求。
高炉生产需以顺行为前提，但从操作角度看，顺行从何抓起为好？认为应从炉温稳定性入手，理由有三点：(1)炉温稳定性可以用生铁硅偏差S 值表示，这是一个定量尺度，说得清；(2)以硅量表示的炉温，虽然也是一个因变量，受种种因素影响，但人们通过长期研究与实践，硅量与调剂手段之间的定量关系已基本摸清，故可控性好，管得住；(3)抓硅偏差就是在更深刻的意义上抓顺行。
顺行这个概念的内涵是不断发展的，早先是指下料顺利，之后发展成为炉料运动正常，气流分布合理。
而现在人们所讲的顺行已经远远超出了顺利的含义，包括了稳定、均衡和强化。
这就提出了一个问题：在今天的生产条件和生产水平下，高炉操作的方向盘是什么？认为抓生铁硅偏差最能牵动全局，它就是方向盘。
首先从高炉操作上看：抓S，料速必须均匀。
而料速通过上下部调剂，不仅时间上可控，在周向上也是基本可控的。
抓S，负荷调剂、风温或者喷煤量调剂必须正确。
而负荷、风温或者喷煤量调剂，无论在时间上数量上都是可控或者基本可控的。
抓S ，必须及时出尽渣铁，这也是可以切实做到的。
抓S，必须正确取用和称量炉料，及时补正误差，这也是可切实做到的。
抓S，必须及时掌握炉内的各种信息，包括渣铁和煤气成份，这也是可以做到或者已具备基本条件的。
浅谈炉料质量对高炉冶炼的影响
浅谈高炉炉料质量对高炉冶炼影响摘要系统分析了高炉生产中炉料质量的重要性及正确选择炉料的方法，不仅对高炉冶炼的产品有影响，也与高炉设备的维护密切相关。
本文从炼铁对炉料质量的要求，炉料的物理性能、化学性能、冶金性能，炉料结构等方面分析炉料对高炉冶炼的影响。
还举例说明选料不精，即炉料中包含的有害元素对高炉设备的损害。
关键词焦炭，炉料结构，冶金性能绪论高炉质量的选择，不仅对高炉设备维护有决定性的作用，更是决定了高炉产品及生产中的经济优化。
一项生产活动的进行，如果面临着多种方法或方案可供选择，那就有必要对这些方案进行技术经济分析和评价，使所选择之方案在技术上可行，能获得最大的经济效益。
选择高炉炉料结构的主要问题是因地制宜。
如何找到最适合高炉原料的炉料结构?一般来讲，某地区的铁矿原料可决定其炉科结构的特点，但并不意味着这一地区的原料只有一种炉料结构，并且这些原料条件会变化(如矿石的引进等)，从而出现高炉炉料结构的优化选择的课题。
一、高炉冶炼原料高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料（焦炭）和熔剂（石灰石）三部分组成。
1、焦炭焦炭在高炉炼铁中的地位和作用。
焦炭在高炉炼铁中是不可缺少的炉料，对高炉炼铁技术进步的影响率在30%以上，在高炉炼铁精料技术中占有重要的地位。
焦炭对高炉炼铁的作用是：一是主要的热量来源，高炉炼铁炭素(包括焦炭和煤粉)燃烧所提供的热量，占高炉炼铁总热量来源的71%。
随着喷煤比的提高，焦炭用量在逐步减少。
但是，焦炭的用量总是要大于喷煤量。
理论最低焦比为250kg/t, 焦炭在风口燃烧掉55%～65%。
二是还原剂，焦炭还原作用是以C和CO形式来对铁矿石起还原作用。
炉料到风口焦炭溶损反应为25%～35%。
三是生铁的溶碳，在高炉炼铁过程中焦炭中的碳是逐步渗透到生铁中。
一般铸造生铁含碳3.9%左右，炼钢生铁在4.3%左右。
生铁渗碳消耗焦炭7%～10%。
四是炉料的骨架作用，焦炭在高炉内是起骨架作用，支撑着炼铁原料(烧结矿，球团矿，天然块矿)，又起到煤气的透气窗作用。
高炉炼铁对炉料质量的要求及优化配矿技术
高炉炼铁对炉料质量(de)要求及优化配矿技术王维兴 中国金属学会一． 高炉炼铁炉料质量对生产有重要意义炼铁学基本理论和高炉生产实践均证明,优化高炉炼铁原燃料(de)质量和冶金性能既是高炉高效化、大型化、长寿化、节能减排(de)前提条件,也是提高喷煤比、降低焦比和燃料比(de)基础条件.所谓优化炉料质量即是提高炉料质量是入炉矿品位高,渣量少和改善原燃料性能等.大高炉做到入炉矿品位≥58%、炉料含低SiO 2、低Al 2O 3、低MgO,高炉渣比在300kg/t 铁以下,焦炭(de)反应性（CRI ）≤25%,反应后(de)强度在≥65%等,这是保证高炉生产高效、低耗和大喷煤(de)必要条件.1. 高炉炼铁是以精料为基础钢铁产业发展政策规定：“企业应积极采用精料入炉、富氧喷吹、大型高炉……先进工艺技术和装备.精料是基础.国内外炼铁工作者均公认,高炉炼铁是以精料为基础.精料技术对高炉生产指标(de)影响率在70%,工长操作水平(de)影响占10%,企业现代化管理水平占10%,设备作业水平占5%,外界因素（动力、供应、上下工序等）占5%.在高冶炼强度、高喷煤比条件下,焦炭质量变化对高炉指标(de)影响率在35%左右.炼铁精料技术(de)内涵：精料技术(de)内容有：高、熟、稳、均、小、净,少,好八个方面 ⑴ 高：入炉矿含铁品位高,原燃料转鼓指数高,烧结矿碱度高.入炉矿品位高是精料技术(de)核心,其作用：矿品位在57%条件下,品位升高1%,焦比降1.0%~1.5%,产量增加1.5%~2.0%,吨铁渣量减少30公斤,允许多喷煤粉15公斤.；入炉铁品位在52%左右时,品位下降1%,燃料比升高2.0%~2.2%.高碱度烧结矿是碱度在1.8~2,2（倍）,其转鼓强度高、还原性好.⑵熟：指熟料（烧结和球团矿）比要高,一般>80%.⑶稳：入炉(de)原燃料质量和供应数量要稳定.要求炉料含铁品位波动±<0.5%,碱度波动±<0.08（倍）,FeO含量波动±≤1.0%,合格率大于80%~98%等.详见表4和表5.⑷均：入炉(de)原燃料粒度要均匀.⑸小：入炉(de)原燃料粒度要偏小,详见表7.⑹.净：入炉(de)原燃料要干净,粒度小于5mm占总量比例(de)5%以下,5~10mm粒级占总量(de)30%以下.⑺少：入炉(de)原燃料含有害杂质要少.祥见表10.⑻.好：铁矿石(de)冶金性能要好：还原性高（>60%）、软融温度高（1200℃以上）、软融温度区间要窄（100~150℃）、低温还原粉化率和膨胀率要低（一级<15%,二级<20%））等.2用科学发展观来采购原燃料用精料技术(de)内容来判断铁矿石性能(de)优劣,不能只看其价格,要看它(de)化学成分和物理性能,以及使用效果（造块和高炉冶炼）.要用技术经济分析(de)办法进行科学计算和评价,找出合理采购铁品位(de)数值.算账不能只计算到采购及炼铁效果,还要看对炼钢、轧钢,以致对全公司(de)影响.所以,买低品位铁矿石要有个度.还要研究其对能耗和环境(de)影响.韩国、日本和宝钢买煤,要求煤(de)热值要大于7400大卡.我国有些企业在买6500大卡(de)煤.这样,企业之间(de)能耗水平就不是在一个起点上(de)对标.我国炼铁用焦炭灰分一般在12.5%左右.欧美国家炼铁用(de)焦炭灰分要比我国低3%左右.这样,我国与他们(de)燃料比就有不可比性.韩国FINIX所用(de)煤灰分在6~8%,入炉铁品位在61%,所消耗(de)煤炭为710kg/t（比高炉能耗高）.焦炭质量(de)优劣对企业(de)生产指标影响是很大(de),特别是企业之间(de)吨钢综合能耗、炼铁工序能耗进行进行对标,要作具体分析,要注重所用焦炭(de)质量情况.焦炭质量对高炉(de)影响见表1：表1 指标变动量燃料比变变化铁产量变化炼焦配煤用主焦煤、三分之一主焦煤、肥煤、气煤、瘦煤等.现在,国内外出现采购来(de)煤不是单一煤种,是混煤.造成再按五种煤进行配煤炼焦,出现假象,使焦炭质量下降,给炼铁产生负面影响.我们要用煤岩学(de)办法去分析煤(de)G值、Y值、反射率等指标,来判断煤(de)性质,再进行采购和炼焦配煤.3.原燃料质量对企业节能减排有重大影响炼铁系统(de)能耗占企业总用能(de)70%,成本占60%~70%,污染物排放占70%.所以说,炼铁系统要完成企业(de)节能减排、降成本重任.钢铁联合企业用能结构有80%以上是煤炭,主要也是炼铁用焦炭和煤粉,烧结用煤量较少.2014年中钢协会员企业炼铁燃料比为543.06kg/t,焦比为361.65kg/t,煤比为145.85kg/t.比上年均有所劣化,是原燃料质量变化所致.钢铁企业节能思路是：首先是要减量化用能,体现出节能要从源头抓起.第二是要提高能源利用效率,第三是提高二次能源回收利用水平.减量化用能工作(de)重点是要降低炼铁燃料比和降低能源亏损等.目前,我国炼铁燃料比与国际先进水平(de)差距在50~60kg/t左右.主要原因是,我国高炉入炉矿石含铁品位低,热风温度低、焦炭灰分高等造成(de).在高冶炼强度和高喷煤比条件下,焦炭质量对高炉(de)影响率将达到35%左右.也就是说,焦炭质量已成为极重要(de)因素.近年来,一些大型高炉出现失常,主要原因是焦炭质量恶化和成分波动大,高炉操作如没进行及时合理(de)调整,会影响高炉燃料比（焦比、煤比、小块焦比）变化,影响燃料比变化(de)主要因素见表2.表2 影响高炉燃料比变化(de)因素从表2可看出,M10变化±0.2%,燃料比将变化7kg/t,比焦炭(de)其它指标对高炉指标(de)作用都大.所以,我们应十分关注M10(de)变化,希望其值≤7%.4.新修订(de)高炉炼铁工程设计规范对不同容积(de)高炉使用烧结、焦炭、球团、入炉块矿、煤粉质量均有具体要求.祥见表3~10.表3 .入炉原料含铁品位及熟料率要求注：平均含铁(de)要求不包括特殊矿..表4 烧结矿质量要求表5 球团矿质量要求注：不包括特殊矿石.球团矿碱度应根据高炉(de)炉料结构合理选择,并在设计文件中做明确规定,为保证球团矿(de)理化性能,宜采用酸性球团矿与高碱度烧结矿搭配(de)炉料结构.表6 入炉块矿质量要求表7 原料粒度要求注：石灰石、白云石、萤石、锰矿、硅石粒度应与块矿粒度相同.表8 顶装焦炭质量要求表8 喷吹煤质量要求表10 入炉原料和燃料有害杂质量控制值（kg/t）5.高炉炼铁生产对铁矿石质量(de)要求5.1.高炉炼铁对铁粉矿(de)质量要求：铁矿粉分为烧结粉和球团精粉两类,对两类(de)质量要求列于表11/12表11 对烧结粉矿和球团精粉化学成分(de)要求（%）铁矿粉 种类 TFeSiO 2 Al 2O 3SPK 2O+Na 2OclTiO 2PbZnCuAs烧结粉矿 ≥62.0 ≤5.0 ≤2.0 ≤0.3 ≤0.05 ≤0.2 ≤0.001 ≤0.25 ≤0.1 ≤0.1 ≤0.2 ≤0.07 球团精粉≥66.0 ≤3.5 ≤1.5 ≤0.3 ≤0.05 ≤0.2 ≤0.001 ≤0.25 ≤0.1 ≤0.1 ≤0.2 ≤0.07 表12 对烧结粉矿和球团精粉物理性能(de)要求（%）5.2.高炉炼铁对块矿(de)质量要求：对直接用于高炉冶炼块矿质量要求包括化学成分,物理性能和冶金性能三个方面,分为三级列于表13表13 高炉炼铁对块矿质量要求指标矿粉种类 铁＞6.3mm 1～（200目）比表 积（cm 2/g ） H 2O LOI 烧结粉矿 ＜8.0 ＜22.0 20～30 —— —— ≤6≤6球团精粉——————≥80.0≥1300≤8 ≤1.5表14 高炉炼铁对块矿冶金性能(de)要求5.3.高炉炼铁对烧结矿(de)质量要求：烧结矿是我国高炉炼铁(de)主要原料（占炉料结构(de)75%左右）,它(de)质量很大程度上影响着高炉(de)指标,因此高炉炼铁应十分重视烧结矿(de)质量,配料希望不加MgO,对其(de)质量要求列于表15 表15 高炉炼铁对烧结矿(de)质量要求结矿级别TFe FeO SiO2Al2O3MgOCaO/SiO2S P TiO2K2O+Na2O优质≥58.0 ≤8.0 ≤5.0 ≤1.8 ≤1.8 ≥1.90 ≤0.03 ≤0.05 ≤0.25 ≤0.02 普通≥55.0 ≤10.0 ≤6.0 ≤2.0 ≤2.0 ≥180 ≤0.06 ≤0.07 ≤0.40 ≤0.10 表16 高炉炼铁对烧结物理、冶金性能(de)要求烧结矿级别转鼓指数筛分指数抗磨指数还原度指数低温还原粉化指数T+6.3(%) (%)(%)RI(%) RDI+3.15(%)优质73.0 ≤5.0 ≤6.0 ≥82.0 ≥75.0 普通70.0 ≤8.0 ≤8.0 ≥78.0 ≥70.05.4.高炉炼铁对球团矿(de)质量要求：球团矿也是高炉炼铁(de)一种主要原料,它(de)优势在高品位、低Si02,高MgO它是高炉炼铁(de)优质原料,对球团矿(de)质量要求列于表17表17 高炉炼铁对球团矿(de)质量要求球团矿类别TFe FeO SiO2 MgO S TiO2K2O+Na2OCa酸性≥66.0 ≤2.0 ≤4.0 ≥2.0 ≤0.03 ≤0.25 ≤0. 2 ≤碱性≥64.0 ≤1.0 ≤3.5 —≤0.05 ≤0.25 ≤0. 2 ≥表18 高炉炼铁对球团物理、冶金性能(de)要求球团矿类别抗压强度转鼓指数筛分指数抗磨指数9～15mm 还原度还原膨胀指数(N/个球)T+6.3(%) (%)(%)(%) RI(%) RSI(%)酸性≥2500 ≥90.0 ≤5.0 ≤5.0 90.0 ≥65 ≤15.0 碱性≥2200 ≥88.0 ≤6.0 ≤6.0 85.0 ≥75 ≤20.06.不同容积(de)高炉对炉料质量(de)要求不一样,大高炉要有高质量炉料,见表19中(de)具体数据：表19 2014年不同容积高炉指标7.不同(de)操作制度,可适应不同(de)炉料质量,取得最优(de)技术经济指标,得到低成本.如沙钢5800M3高炉(de)炉料质量比京唐高炉用炉料质量差；但沙钢开发出适应本企业炉料质量(de)优化布料技术,适宜(de)鼓风动能,富氧12.62%,煤比174.98kg/t,煤气CO含量达23.70%,炉缸活跃,铁2水温度充沛,炼铁工序能耗363.09kgce/t,铁水成本较低,取得较好(de)经济效益.因此,各企业要寻找适合本企业炉料质量(de)高炉操作制度,求得优化(de)指标和底成本.二．优化配矿技术优化配矿是要实现铁矿石(de)性质与烧结和球团指标之间(de)内在关系.我们要在满足烧结、球团质量要求和矿石供应条件(de)基础上,通过优化配矿使矿石（单一或混合矿）具备优良(de)制粒性能、成矿性能,造出(de)熟料,能使高炉取得良好(de)技术经济指标.首先,要掌握铁矿石(de)制粒性能、成矿行为,找出影响造块（烧结、球团）质量(de)主要因素,分析出铁矿石成分、性能与熟料质量之间(de)相关内在联系；在满足熟料质量要求(de)基础上,实现最低成本(de)配矿方案.1.铁矿石优化配矿技术针对铁矿粉(de)优化配矿技术已被普遍重视,为企业扩大铁矿资源,降低烧结和炼铁成本、提高企业竞争力,提供了有效支撑.优化配矿技术(de)发展和应用已不在停留在化学成分、成本(de)简单要求,而是结合铁矿粉烧结条件下(de)高温烧结性能,其在烧结过程中(de)作用和贡献,铁矿粉之间性能差异与性能互补性,合理(de)利用不同类型(de)铁矿粉层面.中南大学姜涛等人针对褐铁矿、钒钛磁铁矿、含氟铁矿、镜铁矿、赤/褐混合铁矿等(de)应用问题,建立了快速评价铁矿石成矿性能(de)铁酸钙生成曲线法,揭示了含铁原料基本物化性能与制粒、成矿性能(de)关系,提出了基于调控粘附粉含量、成分、比表面积和核颗粒矿物组成(de)配矿标准,开发出化配矿综合技术经济系统,解决了多品种、难造块铁矿资源快速优化配矿(de)难题.工业生产采用该技术后,使褐铁矿、镜铁矿配比分别增加20%、10%以上,烧结原料成本降低了25元/t以上.2. 铁矿石含铁品位综合评价方法所谓铁矿石品位综合评价法是不仅考虑铁矿石(de)品位,同时兼顾铁矿石(de)有价成分和负价成分,即碱性脉石(de)价值和酸性脉石(de)影响,具体表达式依炉渣(de)二元碱度（R2）还是四元碱度（R4）列为两式：TFe（R2综）=TFe×[100+2R2(SiO2+ Al2O3)-2(CaO+MgO)]-1×100% (1)TFe（R4综）=TFe×[100+2R4(SiO2+Al2O3)-2(CaO+MgO)]-1×100% (2)式中R2、 R4分别为二元和四元炉渣碱度,SiO2、Al2O3、CaO和MgO 均为铁矿石(de)化学成分含量（%）.该两个表达式可说明铁矿石(de)实际品位,既考虑了碱性脉石（CaO+MgO）(de)作用,又扣除了酸性脉石（SiO2+ Al2O3）作为渣量(de)源头对品位造成(de)影响,这就是铁矿石(de)实际品位.这种综合评价法所不足(de)是尚没有考虑有害杂质对品位造成(de)影响（有害元素增加1%,高炉生产增加成本30~50元/吨）,下面以表达式〈2〉举2个实例作计算和分析说明.例1：宝钢进口巴西(de)高品位低SiO2低Al2O3矿(de)实际综合品位分析.进口铁矿粉和炉渣（宝钢1高炉）(de)化学成分列于下表19将表中数据代入〈2〉式得：TFe（R4综）=67.5×[100+2×1.026(0.7+0.74)-2(0.01+0.02)]-1×100% =67.5×[100+2.955-0.06]-1=67.5/102.9×100%=65.60%例2：沿海某钢铁企业进口印度低品位,高SiO 2高Al 2O 3矿(de)实际综合品位分析.进口铁矿粉和炉渣(de)化学成分列于下表20将表中数据代入〈2〉式得：TFe （R 4综）=60.0×[100+2×0.887(6.0+4.0)-2(0.2+0.10)]-1×100%=60.0×[100+17.74-0.6]-1 =60.0/117.14×100% =51.22%实例分析：由以上两个实例可以说明,铁矿石(de)脉石含量对其实际品位有直接影响.在宝钢条件下,进口铁矿石(de)综合品位仅比标出品位低不足 2.0%：△Tfe=标出品位一综合品位=67.5%-65.6%=1.9%.而对沿海某企业(de)高SiO 2高Al 2O 3矿而言,情况就大不一样,△Tfe=60.0%-51.22%=8.78%因此购买铁矿石必须考虑脉石(de)含量,特别要注意酸性脉石(SiO 2+ Al 2O 3)对综合品位(de)影响,达到合理(de)性价比.正因为矿石(de)Al 2O 3含量会影响炉渣Al 2O 3和MgO 含量,因此计算应考虑炉渣(de)四元碱度,而非二元碱度,故建议应采用计算式〈2〉作为铁矿石品位综合评价法.3.铁矿石冶金价值(de)评价方法：这一评价法是前苏联M.A.巴甫洛夫院士提出(de)铁矿石冶金价值(de)计算方法（公式）：P1=(F÷f)(p-C×P2-c×P3-g) (3)式中：P1为铁矿石(de)价值（元/t）, F为铁矿石(de)品位（%） f为生铁(de)含铁量（%） P为生铁车间成本（元/t） C为焦比（t/t） P2为焦炭价格（元/t）c为生铁熔剂消耗（t/t） P3为熔剂价格（元/t）g为炼铁车间加工费（元/t）M.A.巴甫洛夫院士提出(de)上一计算公式,是上世纪四十年代(de)事,当时铁矿石(de)品种很单一,主要是天然块矿入炉,当时高炉炼铁远没有喷煤,有害杂质对矿石冶炼价值(de)影响,也不如当代认识(de)突出,因此是一个很有水平(de)铁矿石价值计算公式,它既考虑了铁矿石(de)品位,同时考虑焦比和熔剂消耗(de)因素,它直接计算出了铁矿石在某厂条件下(de)利用价值,计算出来(de)数据直观所用铁矿石到厂(de)最高价,若购买超过P1(de)价格,就意味着采用这种价格(de)铁矿石冶炼工厂就要亏本.4.铁矿石极限价值和实用价值评价方法：根据现代高炉炼铁喷煤和有害元素对矿石冶炼价值(de)影响,也参照了国内邯钢和华菱集团涟钢对M.A.巴甫洛夫院士计算公式(de)修正意见,提出一个简单易行(de)直接入炉铁矿石价格(de)评价方法（计算公式）：铁矿石(de)剩余价值P 1=P M -P S (4)式中P M 为铁矿石用于冶炼(de)极限价值,P S 为铁矿石(de)实用价值.4.1、矿石(de)极限价值：P M =(F÷f)(P -C 1×P 1-C 2×P 2- C 3×P 3- C 4×P 4-g) (5)〈5〉式中(de)含义是铁矿石(de)极限价值等于生铁成本减去焦炭、喷煤熔剂、有害杂质(de)消耗加上车间加工费之和.〈5〉式中：F 、f 、P 和g 与〈3〉式中相同.C 1、P 1为焦比（t/t ）和焦炭(de)价格（元/t ） C 2、P 2为喷煤比（t/t ）和煤粉(de)价格（元/t ） C 3、P 3为炼铁熔剂消耗（t/t ）和熔剂(de)价格（元/t ） C 4、P 4为有害杂质总量（kg/t ）和其当量价值（元/kg ） 例3：设某厂买入(de)铁矿石品位(F)为62%,生铁(de)含铁量（f ）为95%,生铁(de)成本价格（P ）为2800元/t,炼铁焦比（C1）为380kg/t,焦炭(de)价格为2000元/t,喷煤比(C2)160kg/t,煤粉(de)价格（P2）为900元/t.吨铁有害杂质总量为3.5kg/t,有害杂质(de)当量价值(P4)为30元/kg,将以上数据代入〈5〉式得：P M =62%/0.95×(2800-0.38×2000-0.16×900-0.145×120-3.5×30-120)= 62%/0.95×（2800-760-144-17.4-105-120） = 62%/0.95×（2800-1146.4）= 1079.14元/t例3计算(de)结果告诉我们,在已知(de)条件下,62%品位铁矿石(de)最高买价（P M ）为1079. 14元/t,若超过此值,炼铁会亏本.4.2铁矿石实用价值：P S =C 1×Tfe+C 2(CaO+MgO)-C 3(SiO 2+Al 2O 3)-C 4(CaO+MgO+SiO 2+Al 2O 3+S+P+5×K 2O+Na 2O+PbO+ZnO+ As 2O 3+CuO+5CL) ………… 〈6〉 式中C 1为铁矿石(de)平均成本（元/tFe ）C 2为矿石中碱性脉石(CaO+MgO )(de)价值,C 3为矿石中酸性脉石（SiO 2+Al 2O 3)消耗熔剂(de)当量价值,C 4为矿石中除Fe 元素外其他元素消耗燃料(de)当量价值. 式中其余符号均为铁矿石(de)化学成分.〈6〉式(de)直观性很强,即铁矿石(de)实用价值等于其有价元素价值之和与负价元素消耗之和(de)差值.例5：某厂购进铁矿石(de)化学成分列于下表6设C 1=1815 C 2=400 C 3=520 C 4=430 将上表数据代入〈6〉中得：P S =1800×63.5%+400×(0.2+0.1)%-520×(4.5+1.9)%-430×(0.2+0.1+4.5+1.9)+0.05+0.07+5×0.2+0.18+0.10+0.10+0.15+0.008+5×0.01）%=1143.0+1.2-33.28-35.86 =1075.06元/t若把例3、例4结合起来,则P 1=P M -P S =1079.14-1075.06=4.08元/t 说明在上两种条件下,铁矿石有4.08元/t(de)剩余价值.相当于采用此矿价冶炼一顿生铁有4.08×1.65=6.73元(de)效益,可见效益甚微.注：本例题C 1、C 2、C 3和C 4(de)设定是根据长治钢铁公司(de)设定值由矿价(de)涨幅作适当调整而来(de)（原长钢(de)设定值C 1=585,C 2=100,C 3=172,C 4=143）,本例题中1800是根据平均矿价1200元/t,冶炼一顿生铁,采用63.5%品位需用 1.5吨矿,得吨铁平均矿价1800元.C 2、C 3、C 4各企业可根据本企业(de)实际数据作修正.以上铁矿石(de)极限价值和实用价值适用于直接入炉(de)块矿和球团矿,不适用于烧结生产和球团矿生产(de)粉矿和精粉.因为粉矿和精粉(de)实用价值还受着其烧结特征和球团焙烧特性(de)影响.4.3.烧结粉和球团精粉价值评价方法：已有(de)文献资料,对烧结粉(de)价值评价倾向于用单烧值(de)烧结指标和冶金性能进行经济分析,再根据所用烧结矿(de)炼铁价值去推算铁矿粉(de)价值,而且以自熔性烧结矿为基础.笔者认为这实际上是很难实现(de),笔者曾对十八种进口铁矿粉(de)单烧指标作过质量分析,进行单烧试验(de)料层厚度不同,碱度不同配比和混合料水分不同,且目前全国都生产高碱度烧结矿,难以作出统一(de)价值评价,在烧结生产中,各种矿(de)配比是根据合理(de)配矿实现(de),它(de)基础还是化学成分（包括烧损和有害杂质）,物理性能和高温特性.因此笔者认为对烧结粉矿(de)价值评价最基本(de)还是铁矿粉(de)化学成分（包括有价成分、负价成分和有害元素）和物理特性（烧损、粒度和粒度组成）,对目前已知各种矿粉(de)高温特性（同化性,液相流动性、粘结相强度,生成铁酸钙能力和固相连晶能力,也包括晶体颗粒大小,水化程度等）和已有(de)分类（A 类B 类C 类矿）要加以适当考虑（作修正系数,但这常规还是通过合理配矿解决）,至于用于球团生产(de)精粉也很复杂,同样是赤铁矿精粉,中国(de)、巴西(de)和印度(de)均有各自(de)不同特征.但对铁矿粉价值评价最基本(de)还是品位和化学成分,粒度和粒度组成包括（LOI ）值,基于以上分析,笔者认为对用于烧结和球团生产(de)粉矿和精矿粉,它们(de)价值主要还是应采用品位综合评价法加上有害元素影响,烧损和粒度组成(de)调整方法比较简易实用.铁矿粉(de)价值评价法用TFe 粉综表示:TFe 粉综=TFe×[100+1.5R 4(SiO 2+Al 2O 3)-2(CaO+MgO)+1.5(S+P+5×K 2 +Na 2O+PbO+ZnO+CuO+As 2O 3+5CL)+C 1LOI+C 2Lm]-1×100% (7)式中C1为烧损（LOI ）当量价值,根据经验；当LOI<3%时,C 1取“-0.6”当LOI=3%—6%时C1取“0”,当LOI>6%时.C 1取“0.6”,C 1所取舍尚可由企业作调整.C 2为粒度当量价值,当粉矿(de)粒度+8mm>5或 1.0—0.25mm,含量>22时应作修正,C 2可取绝对值超量%(de)“0.3”.例如粒度+8mm 为11%和（1.0—0.25mm ）为28%时,C 2Lm 项(de)值为0.3×（11-5）+0.3（28-22）=3.6,C(de)数值企业也可根据生产数2据作调整.例5：某钢铁企业购进(de)烧结粉,化学成分指标列于下表7（R4为1.02）粒度：+8mm为9%,（1.0—0.25mm）为24%.将上表中数据代入〈7〉中得：Tfe粉综=62.0×[100+1.5×1.02(6.8+2.6)- 2(0.2+0.1)+1.5(0.05+0.06+5×0.1+0.20+0.18+0.16+0.20+0.10+5×0.02)+0.3（4+2）]-1×100%=62.0×[100+17.907]-1×100%=62.0/117.907×100%=52.58%说明某钢铁公司购进62.0%品位(de)铁矿粉,其实际(de)价值相当于52.26%(de)品位价值.。
高炉炼铁对入炉含铁原料的质量要求
高炉炼铁对入炉含铁原料的质量要求，随着炼铁技术的进步不断提高。
在20世纪50年代，为了保证高炉炼铁有一个一般水平的指标，中国就制订了一条规范：入炉铁矿石品位应≥50%。
并提出“高炉是炼铁，不是炼渣”的说法。
和其他产业一样，对使用的原材料都有一定的质量要求，这也是高炉炼铁最原始的“精料”概念。
随着富块矿资源的越来越少，大量采用粉矿烧结时，作为人造富矿的烧结矿比生料块矿给高炉带来了更多好处。
同时为了高炉生产的“增铁节焦”和改善烧结矿性能，开始在烧结料中配加石灰石和白云石，从而减少高炉中因碳酸钙分解的热量耗损和改善炉料性能而生产自熔性烧结矿、熔剂性烧结矿和高碱度烧结矿。
为了达到增铁节焦的最大效果，在中国开始了100％“自熔性烧结矿”的高炉炼铁时代。
但根据米列尔博士和中国孔令坛老师的大量试验研究和生产实践的经验：当满足高炉冶炼炉渣碱度时，烧结矿的碱度（CaO/SiO２）应为1.4～1.6左右。
但此时烧结矿的强度处于最低点，烧结矿极易粉化，对高炉内的透气性和气流分布极为不利。
因此提出了精料和合理的炉料结构问题。
高炉炼铁“合理的炉料结构”这一理论概念和实践，在20世纪80年代的宝钢建设开始就十分重视。
日本在70年代钢铁工业崛起，钢铁生产技术达到世界领先的水平，对高炉炼铁不但实现了大型化，而且对合理炉料结构的研究取得了成功经验。
在采用进口澳大利亚矿的原料供应条件下，根据新日铁的经验确定了：80％烧结矿+15％球团矿+5％富块矿的炉料结构，并进入了工业性试验研究。
这一模式的优点是：100％的粉矿烧结生产烧结矿，同时烧结矿碱度为高碱度熔剂性（R=l.8），以生产优质铁酸钙为黏结相的烧结矿，避免了采用自熔性烧结矿强度低，不能满足大型高炉的要求。
为了满足高炉冶炼炉渣碱度的要求，另配加进口酸性球团矿和高品位块矿。
高质量的烧结矿、优质的巴西球团矿和高品位的块矿，实现了合理的炉料结构，为宝钢炼铁技术的先进性打下了坚实的基础，后来在国内得到广泛的模仿和推广。
高炉炉料结构的研究及其优化配料数学模型的建立
０ 前 言
本 文结 合 高 炉 炉 料 结 构 研 究 方 面 的 最 新 成
果， 利用 炼铁 工艺 计算 和线 性规 划 原理 ， 建立 了一
我 国典 型的生 铁 制 造 成本 分 析表 明 ， 主要 原 材料 占生 铁 制 造 成 本 的 ６ ％ 左 右 … 。其 中含 铁 ｏ 原料 的性 能 又决定 了 入炉 焦 比 的高 低 ， 也 就 说 这
明， 含铁 原料 即高 炉 炉 料 结 构是 制 约高 炉 生 铁 成
套 高炉 优化 配料 模 型 ， 指 定 约 束 条 件 下 计算 出 在 成 本最 优 的配料 方案 ， 以及 该方 案 的炉 渣信 息 、 物 料 平衡 数据 、 平衡数 据 、 热 理论 焦 比和 高炉 操作线 等 ， 高炉炉 料结 构 的选择 提供 依据 。 为
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｏ ｈ ａ ｉ ｆ ｔ ｅ Ｂ ｒｎ ｋ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｉａ ａｃ ｌｔ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ Ｂ ｕ ｄ ｎ ｓｒ ｃｕ ｅ ｔ ｅ ｒ ｓｒ ｃ ： ｎ ｔ ｅ ｂ ｓｓ ｏ Ｆ ｉ ｍａ ｉ ｇ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇｃ ｌ ｃ ｕ ａｉ ｎ ｈ Ｆ ｂ ｒ ｅ ｔ ｔ ｒ ｈ ｏ ｙ，ｉ ｈ ｏ ｌ ｏ ｕ ｎ
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传统高炉炼铁流程面临的问题和应对策略
21Metallurgical smelting冶金冶炼传统高炉炼铁流程面临的问题和应对策略张国良（江苏沙钢集团有限公司，江苏 张家港 215625）摘 要：我国的钢铁制造过程主要因为工期较长，进而让传统的高炉钢铁工业消耗了大量的资源，并且占了钢铁产业的很大比重，与此同时还排放了大量的污染物。
从企业的生产能力根源出发，阐述了高炉炼铁的基本概念和目前我国高炉炼铁的现状并提出相对应的措施。
关键词：传统高炉炼铁；流程；问题；应对策略中图分类号：TF54 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）12-0021-2收稿日期：2021-06作者简介： 张国良，男，生于1982年，江苏太仓人，工程硕士，工程师，研究方向：高炉炼铁。
众所周知，高炉钢作为一个高耗能行业，必须解决资源短缺对正常生产的影响。
为此，炼铁行业创新生产体制，改变对化石能源的过度依赖现象，顺应时代发展潮流，积极寻找绿色替代能源，应用低碳绿色钢铁技术。
进而实现工业、经济、环境协调可持续发展。
1 高炉炼铁的意义和作用钢铁的制作工艺喝过程是钢铁工业发展的重要基础，钢铁工业的历史发展贯穿于整个炼铁的流程，钢铁工业最大的特征是高消耗、高污染。
当前，我国钢铁生产用铁量约二十吨，原料也接近二十吨，钢铁生产过程中污染的能源和废气占钢铁公司能耗的大部分，并且还会同时间产出大量的废气和有害气体。
当前炼铁技术主要采用高炉炼铁，世界钢铁生产大约10亿吨，但是高炉钢的产量不到10万吨，这里面占比重不到百分之一。
2 我国传统高炉炼铁技术发展现状（1）钢铁排放和烟气治理技术走在世界前列。
随着环保政策的日益严厉，部分排放指标远高于发达国家的标准，钢铁排放和烟气治理技术得到了大量的研发和应用，而一些技术和工艺已经进入世界先进行列。
如今，不少企业大举注资，重新洗牌环保，尽可能实现“超净排放”，并利用污染天气时政府允许的“不限产、不限产”优惠政策[1]。
（2）高炉炼铁技术具有稳定的进步速度。
高炉除尘灰含铁量标准
高炉除尘灰含铁量标准全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：高炉除尘灰含铁量标准指的是高炉除尘设备中分离出的含铁灰对铁质的含量要求，是在高炉炼铁工艺中的一个重要技术标准。
高炉除尘设备是用于净化高炉炼铁过程中排放的烟气，其中的含铁灰是高炉除尘设备分离出的一种重要固体废物。
为了充分利用这些含铁灰并减少对环境的影响，制定了一系列的含铁量标准。
高炉除尘灰的含铁量标准根据实际工艺需要和对产品质量的要求来确定。
通常来说，含铁灰的含铁量应在一定范围内，这样才能保证在再利用过程中得到符合要求的产品。
含铁量过低会影响再利用产品的质量，而含铁量过高则会增加再利用产品的成本，因此需要根据实际情况确定最佳的含铁量标准。
高炉除尘灰的含铁量标准还受到环境和健康等方面的影响。
含铁灰中如果含有过多的有毒物质或重金属，会对环境和健康造成一定的危害，因此在确定含铁量标准时需要考虑这些因素。
通常来说，含铁灰中的有毒物质和重金属含量应在国家相关标准规定的范围内，以保证其在再利用过程中不对环境和健康造成危害。
高炉除尘灰含铁量标准是在高炉炼铁过程中一个非常重要的技术标准，其确定需要考虑多方面因素，并根据实际工艺和要求进行调整。
只有制定合理的含铁量标准，才能保证高炉除尘设备高效运行并减少对环境的影响，同时还能实现含铁灰的再利用和资源化利用。
希望各相关单位在实践中能够重视高炉除尘灰含铁量标准的制定与执行，从而更好地推动高炉炼铁工艺的发展，实现绿色、可持续发展的目标。
【本段字数：495】在实际生产过程中，制定高炉除尘灰含铁量标准应充分考虑生产工艺、环保要求和产品质量等方面的要求。
需要明确高炉除尘设备在炼铁过程中的作用和重要性，了解含铁灰的再利用价值和技术指标要求。
然后，根据企业生产工艺和产品质量要求，确定合理的含铁量标准，确保含铁灰在再利用过程中能够得到符合要求的产品。
要关注环保要求，确保含铁灰中的有毒物质和重金属含量在国家相关标准规定的范围内，减少对环境的污染和破坏。
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铁料成本
➢烧结矿成本 ➢球团矿成本 ➢块矿成本
含铁原料搭配模式的技术要求
含铁原料搭配模式要以高炉的精料方针 为依据；
提高含铁原料入炉品位和改善综合炉料 的冶金性能，是需要重点考虑的问题；
应有助于选择适宜的高炉渣系； 符合含铁原料的资源条件和加工能力。
根据我国的具体条件，总体而言，以高 碱度烧结矿为主，搭配酸性球团矿或块 矿是高炉含铁炉料结构的基本模式。
但是各种含铁原料的使用比例的确定应 综合考虑如下技术原则：
➢ 烧结矿二元碱度：1.8-2.6； ➢ 熟料率：70%以上； ➢ 高炉尽量不另外加熔剂； ➢ 高比例块矿使用时，应尽可能筛净粉末； ➢ 综合含铁炉料在化学成分及冶金性能上符合要求。
通常而言的高炉炉料结 构是指炉料的搭配模式
这是一个狭义炉料结构 概念，若仅仅以此为研 究对象，并非就能获得 合理的高炉炉料结构。
存在的问题
影响含铁炉料搭配模式实际效果的 因素很复杂，加上以往对此的认识 又过于简单，因此在评价方面存在 很大的盲目性。
没有把含铁炉料的自身质量、综合 价值与含铁炉料的搭配模式结合起 来考量，导致不能获得真正意义上 的高炉合理或优化的含铁炉料结构。
关于高炉含铁原料优化 的若干技术问题
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高炉炼铁技术发展的三大基础
1. 高炉精料水平 2.高炉设备水平 3.高炉操作水平
精料是高炉炼铁工艺发展的 基础。特别是对于装备和操 作水平得以很大改善的现代 高炉而言，烧结优化配矿以 及高炉优化含铁炉料结构的 重要性和主导性已逐渐显现。
首先，我国高炉的含铁炉料中高 碱度烧结矿的比例为70％以上， 冶 炼 每 吨 生 铁 需 要 1.1-1.4 吨 的 烧结矿，且其生产成本占生铁总 成本的50%以上。因此，确保入 炉烧结矿的技术经济指标满足高 炉高效率冶炼的需求，是现代高 炉炼铁精料的重要内容。
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各种含铁原料自身质量优化的原则
尽可能提高各种入炉矿石含铁品位；
酸性球团矿和块矿降低SiO2含量的 必 要 性 更 大 。 需 要 高 铁 份 、 低 SiO2 含量烧结矿的配合；
含铁原料中的MgO需要优化配置； 应深化对烧结过程自身精料的认识； 确保综合炉料有良好的冶金性能。
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高炉精料要求
减少 高炉渣量
改善原燃料 高温冶金性能
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国内外炼铁原料搭配模式的发展
国内的发展
国外的发展
天然块矿 自熔性烧结矿
北 美 日本/西欧 独联体
天然块矿 天然块矿 天然块矿
高碱度烧结矿
球团矿
高碱度 烧结矿
自熔性 烧结矿
高碱度烧结矿 配酸性球团矿
或块矿
高碱度烧结 矿配酸性球 团矿、块矿
酸性球团矿配 超高碱度烧结矿
自熔性烧结矿 配自熔性球团矿
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随着高炉入炉品位的提高，高炉渣量不 断下降；
同时，随着进口铁矿石使用量的大幅度 增加，特别是基于成本考虑的近程矿的 大 量 使 用 ， 高 炉 渣 中 Al2O3 含 量 接 近 或 超过了所谓“临界值”。
从各种含铁炉料带入Al2O3的控制来看， 烧结矿可控（通过配矿调整）；进口球 团矿和块矿只能通过选择品种解决。
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含铁炉料搭配模式的多样性问题
含铁炉料搭配模式受一个企业各种 实际情况的综合制约。因此，在整 体上形成了含铁炉料的搭配模式的 多样性。
尽管高炉在一定范围内能接受不同 的含铁炉料搭配模式，但是这并不 意味具有随意性。对一个条件已定 的企业而言，优化的含铁炉料搭配 模式又具有确定性。
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广义的含铁炉料 结构优化的概念
各种含铁 原料搭配 模式优化
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各种含铁 原料自身 质量优化
基于综合成 本的含铁炉 料构成优化
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高炉含铁炉料结构优化问题中的约束条件
高炉含铁炉料结构
化学成分
➢入炉品位 ➢炉渣成分 （二元碱度、 Al2O3含量、 MgO含量等）
冶金性能
高炉合理含铁炉料结构的目标
使 高 炉 冶 炼 处 于 最佳技术状态；
使 高 炉 冶 炼 获 得 最低综合成本。
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广义的高炉含铁炉料结构概念
以确保高炉过程的各项技术经济指 标为依据，综合考量如下三个方面
✓ 各种含铁原料的搭配模式 ✓ 各种含铁原料的自身质量 ✓ 各种含铁原料的综合价值
国内外若干典型的炉料搭配模式
国别 瑞典 加拿大 荷兰 德国 芬兰 比利时 中国宝钢
搭配模式
99.5%球团矿 100%球团矿
渣量（kg/T） 146 194
48％烧结矿＋52％球团矿
205
51％烧结矿＋49％球团矿
184
74％烧结矿＋26％球团矿
203
87％烧结矿＋13％球团矿
259
77％烧结矿＋7％球团矿+16%块矿
另外，除了高碱度烧结矿之外， 高炉炉料中还有球团矿、块矿等 含铁原料。包含这些含铁原料之 间的搭配模式和配比的高炉含铁 炉料结构，对高炉的各项技术经 济指标有着重要的影响。
再者，近来随着钢铁工业的迅猛 发展，铁矿石资源的日益紧缺， 在多渠道进矿、多种类用矿的现 状下，结和高炉用矿的资源适 应性、以及在此基础上的优化烧 结配矿和高炉含铁炉料结构，已 成为钢铁企业急需解决的重大战 略性技术课题。
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烧 结 矿 中 存 在 少 量 的 Al2O3 ， 对 SFCA的形成有利。
球团矿和块矿中的Al2O3基本没有任 何正面作用，所以是越低越好。
对于大量使用进口粉矿、块矿、球 团矿的企业而言，与Al2O3含量密切 有关的近、远程矿的选择搭配问题， 是一个值得研究的课题。
7/26/2020
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多用球团矿或进口块矿有助于高炉入炉品位 的提高，但要结合高碱度烧结矿的适宜碱度 范围、高炉最小渣量、矿石资源条件、吨铁 成本等综合考量。
应该指出：目前在价格上，进口块矿比进口 球团矿便宜200-400元/吨。在满足高炉需求 的情况下，适当多用进口块矿有助于冶炼成 本的降低。因此，探讨高炉的进口块矿使用 技术，是炼铁工作者应予以关注的重要课题。