进口铁矿粉的烧结性能详解
铁矿粉基础性能及其在烧结优化配矿中的应用
04
铁矿粉在烧结优化配矿中的 研究进展
铁矿粉基础性能的研究进展
铁矿粉的化学成分
随着分析技术的进步，对铁矿粉的化 学成分研究更加深入，尤其是微量元 素的检测和分析，有助于更精确地评 估铁矿粉的质量和潜在价值。
铁矿粉的物理性能
物理性能的研究包括粒度分布、密度 、硬度等，这些因素直接影响铁矿粉 在烧结过程中的反应性和混合性能。
铁矿粉在烧结优化配矿中的理论研究进展
烧结反应动力学
通过建立烧结反应动力学模型，研究 不同成分的铁矿粉在烧结过程中的反 应速率和机理，为优化配矿提供理论 依据。
混合料相组成与性能
研究不同铁矿粉对混合料相组成和性 能的影响，包括液相形成、固相反应 等，有助于揭示铁矿粉在烧结过程中 的作用机制。
铁矿粉在烧结优化配矿中的实践应用进展
铁矿粉基础性能及其在烧结 优化配矿中的应用
目录
• 铁矿粉基础性能 • 铁矿粉在烧结优化配矿中的作用 • 铁矿粉在烧结优化配矿中的实践
应用 • 铁矿粉在烧结优化配矿中的研究
进展 • 结论与展望
01
铁矿粉基础性能
铁矿粉的物理性质
01
02
03
密度
铁矿粉的密度是衡量其质 量的重要指标，密度越大， 单位体积的矿粉质量越大。
有害元素含量
如铅、汞、砷等有害元素 应严格控制其含量，以确 保生铁的安全直接影响烧结 矿的透气性和强度，粒度过小会 导致烧结矿强度降低，过大则会 影响透气性。
粒度分布
理想的粒度分布可以提高烧结矿 的质量和产量，粒度分布过于集 中或分散都不利于烧结。
02
铁矿粉的粒度选择与调整对烧结工艺具有重要影响，合适的粒度分布可以提高烧 结矿的质量和产量。
柳钢进口铁矿石性能分析及优化配矿建议
2019年第5期2018年柳钢进口铁矿石用量首次超过90%。
进口铁矿石的性能直接影响到烧结矿、球团矿的品质，进而影响铁前系统生产的稳定顺行。
本文对2018年进口铁矿石的矿物来源、物理特征和化学成分等进行全面分析，可望为烧结厂的优化配矿提供参考。
铁矿石来源及物理特征（一）烧结粉矿（1）柳钢烧结粉矿的主要矿种包括澳大利亚粉矿、巴西粉矿、南非粉矿和毛里塔尼亚粉矿，烧结配比分别为：20%～40%、25%～45%、8%～15%和5%～15%。
澳大利亚粉矿主要是金布巴粉和纽曼粉，都产于西澳大利亚的皮尔巴拉地区。
巴西粉矿主要由BRBF 粉、SSFG 粉和IOC6粉组成，其中BRBF 混合粉是由卡拉加斯铁矿生产的卡粉与巴西高硅粗粉混合而成。
SS-FG 粉称为巴西南部标准烧结粉，是巴西南部矿区生产的混合矿粉。
IOC6粉是巴西国有黑色金属公司生产的混合粉。
南非粉矿为南非库博标准粉，产于南非北开普省的石山铁矿和林玻玻省的塔巴钦比铁矿，由库博矿业有限公司生产。
毛里塔尼亚粉矿为TZFC 粉，产于毛里塔尼亚西北部的祖埃拉特地区，由毛里塔尼亚国家矿业公司生产。
一般来说，南非粉、金布巴粉和纽曼粉都是单一原矿破碎得到，矿物成分比较稳定。
而BRBF 粉、SSFG 粉、IOC6粉和TZFC 粉属于混合矿，矿物成分波动范围较大。
（2）各进口粉矿的矿型、水分和矿石粒径（＜1mm ）比例等物理特征见表1。
巴西矿中SSFG 粉和IOC6粉的水分质量分数比较高，分别为8.83%和8.86%；BRBF 混合粉、纽曼粉和金布巴粉的水分质量分数比较接近，在7.50%～7.85%；毛粉和南非粉的水分质量分数比较低，均维持在3.0%左右。
此外，TZFC 粉的粒度最小，其粒径在<1mm 矿粉占比达到60.03%；南非矿粉粒度最大，其<1mm 矿粉只占13.46%；而巴西粉矿和澳大利亚粉矿的粒径大体相当，其粒径<1mm 矿粉约占50.0%。
铁矿粉的烧结特性及优化配矿试验研究_苏步新
第46卷 第9期 2011年9月钢铁Iron and Steel Vo l .46,N o .9September 2011铁矿粉的烧结特性及优化配矿试验研究苏步新, 张建良, 常 健, 王广伟, 王春龙, 车晓梅(北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083)摘 要:以来自澳大利亚、巴西、印度、南非以及中国的6种烧结铁矿粉作为考察对象,分别研究其化学成分、粒度组成、颗粒形貌和气孔率,并对其同化性、液相流动性、黏结相自身强度和铁酸钙生成特性等高温烧结特性进行试验测定和因素考察。
在该研究基础上,提出基于铁矿粉配矿特性互补配矿原则,设计了6组优化配矿方案,对混合矿进行特性研究,且烧结杯试验结果显示获得较好的烧结经济技术指标。
关键词:铁矿石;烧结;特性;配矿文献标志码:A 文章编号:0449-749X (2011)09-0022-07Sintering Characteristics of Iron Ores and ExperimentStudy on Optimizing Ore -BlendingSU Bu -xin , ZH ANG Jian -liang , CH ANG Jian ,WA NG G uang -w ei , WANG Chun -lo ng , CH E Xiao -mei(Schoo l o f M etallurgical and Ecolog ical Enginee ring ,U niver sity o f Science andT echnology Beijing ,Beijing 100083,China )A bstract :T aking the six kinds of iro n o res fro m Austra lia ,Br azil ,India ,So uth A frica and China as the o bjects ,T he chemical co mpo sitio ns ,size distribution ,the pat te rn and po rosity of the selec ted iro n o res were inv estiga ted respec -tively ,w hose high temperature sintering characteristics such a s assimilability ,fluidity of liquid phase ,self -intensity of adher e phase ,calcium fer rite ge nera ted cha racteristics w ere evalua ted and analyzed .A nd then six schemes of ir on ore blending w ere pre sented and char acte ristic of mixed ore we re r esear ched o n the basis of the complementary ac tion of assimilatio n .T hroug h sinte r po t test ,the better sintering economic and technical nor ms w ere o btained .Key words :iro n o re ;sinte ring ;cha racteristic ;o reblending基金项目:国家科技支撑计划项目资助项目(2008BAB32B05)作者简介:苏步新(1985—),男,博士生; E -mail :subu xin2005@ ; 收稿日期:2010-12-08 随着中国经济的发展和工业化程度的提高,近年铁矿石供应日趋紧张。
常用铁矿粉烧结特性-2
谢 谢
2017/2/18
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烧结矿的成矿机理
烧结矿形成三个过程：固相反应、液相生成、冷凝固结
固相反应
液相生成
冷凝固结
高温特性研究：同化性、液相流动性、铁酸钙生成性能
同化性的概念
铁矿粉的同化性是指在烧结过程中与CaO熔剂反应 的能力，它表征铁矿粉在烧结过程中生成液相的难易程 度，是烧结矿有效固结的基础。 不同产地、类型的铁矿粉，其同化性差别明显，澳 大利亚的褐铁矿、半褐铁矿、赤铁矿以及南非赤铁矿的 同化性较高，而巴西赤铁矿和磁铁精粉同化性较低。 实际烧结过程要求混合矿有合适的同化性，故在烧结配 矿时应运用基于铁矿粉铁矿粉同化性互补的配矿方法， 以求满足更好的低温烧结技术条件。
常用铁矿粉的烧结性能简析
2016年3月
永远不要对客户说不， 客户需求就是我们的追求！
1
2017/2/18
概述
日钢烧结自建厂投产以来，使用大量进口铁矿粉，既有巴西、南非、澳大利亚 等地的大型铁矿粉物料，也有一些其他国家的矿粉如：印尼、加拿大、新西兰、伊 朗、俄罗斯、印度等地的铁矿粉，每种铁矿粉都有不同的烧结特性，而我们作为用 矿人对自己所使用的矿粉的了解只存在于混匀料的化学成分，至于每种矿粉的烧结 特性、粒度组成、单烧性能、同化性等指标都不了解，每次换料堆都要去摸索和调 整，使生产非常被动，在这里只 是简单对个别物料 的烧结性能做简要分 析，目的是为以 后让全员学会对原料 性能的理解和分析 的方法来指导生产。 同时为实现提产提质 将本增效提供理论 基础性能
进口铁矿粉烧结质量及性能分析
进口铁矿粉的化学成分
进口铁矿粉的粒度组成
进口铁矿粉的化学成分及粒度组成
常用铁矿粉单烧实验分析
目前主流外矿粉的品种及特性
进口铁矿石种类目前世界范围内,主流矿有广义与狭义之分,狭义上,主流矿指的就是钢厂最常用的MNP,即麦克粉,纽曼粉与PB粉;广义上,就是指年产量最大的四大矿山出产的铁矿石。
力拓(Rio Tinto)(1)PB粉、块PB粉与块就是全世界最主流的矿种,基本所有大型钢厂都在使用,且PB粉也就是普氏指数的模板矿,一般价格比指数贵1美金左右。
PB粉的品位在61、5%左右,部分褐铁矿,烧结性能较好;块的品位在62、5%左右,属褐铁矿,还原性好,热强度一般。
PB粉与块可由汤姆普赖斯矿、帕拉布杜矿、马兰杜矿、布鲁克曼矿、那牟迪矿与西安吉拉斯矿等矿山的粉矿混匀成。
2、罗布河粉、块罗布河粉与块品位在57、5%左右,褐铁矿,铁品位低、SiO2与Al2O3含量高、烧损高,但就是价格相对便宜。
罗布河矿粉含3％-5％的复合水,这会导致高燃料率及低生产率;烧结性能不好,但其烧结矿的冶炼性能很好。
3、大杨迪粉力拓杨迪粉(大杨迪),品位为58、6%,目前,必与必拓的杨迪粉(小杨迪)市场流通性比较大,一般我们常见的就是必与必拓的小杨迪。
必与必拓1、纽曼粉、块矿纽曼粉、块矿产于澳大利亚的东皮尔巴拉的纽曼山矿,属赤铁矿,烧结性能较好,粉的品位在62、5%左右,块的品位在65%左右。
纽曼粉烧结性能较好,可以提高烧结矿强度、降低燃耗都比较有利,纽曼粉化学成分也相对稳定,其二氧化硅较低,微量元素较少,但三氧化二铝与磷较高,一般需要搭配低铝的品种,如PB粉、麦克粉、巴粗等,生产铸管的钢厂不宜使用纽曼粉。
2、麦克粉麦克粉的品位在61、5%左右,目前供给中国市场多为58%左右的品位,部分属褐铁矿,烧结性能较好,含有5%左右的结晶水,炼铁时烧损较高,随其配比加大,烧结矿的烧成率逐步下降。
经钢厂研究,麦克粉配比在15%-20%时烧结矿小于5mm级水平较低,配比为20%的烧结成品率最高。
3、小杨迪粉小杨迪粉品位在58%左右,铝含量低,其她有害元素也比较低,成分很稳定、波动小,就是澳矿系列中低铝的品种,小杨迪粉结晶水较高,混合制料所需水分要求较高,因其结构疏松,烧结同化性与反应性较好,因此可部分替代纽曼山粉矿或巴西粉矿,钢厂普遍使用配比在10-20%之间4、金布巴粉金布巴粉属于中品位澳大利亚褐铁矿,该铁矿磷含量较其她的主流澳粉均高,达到0、12%,Al2O3也偏高,约2、6%左右。
进口铁矿粉的烧结性能
它既有低温下的固相反应和新相生成，又有在高温下的粘 结相和液相生成，还有在冷却过程中的结晶、再结晶和相变过 程。影响烧结过程成矿和固结的因素也很复杂，既有矿种化学 成分和粒度的影响，又有碱度、配碳、加热和冷却速度的影响， 还有氧化速度的影响等等，其中矿种对烧结成矿和固结的影响 是一个基本因素，矿种和配矿的不同对烧结生产综合反映出来 的是烧结生产率和成品矿的强度，是烧结生产最基本的两个问 题，即产量和强度问题。
2.进口铁矿粉的化学成分及粒度组成
常见十八种进口铁矿粉的化学成分列于表1，粒度组成列于表2
表1
国 别 化学成分铁矿粉 名称 CVRD卡拉加斯 CVRD依塔比拉 巴西 CVRD标准烧结粉 MBR CSF MBR SF3.5 哈默斯利 纽 澳大利亚 曼 TFe 67.50 63.65 66.00 67.00 66.00 62.92 62.08 63.50 64.68 SiO2 0.70 5.31 3.65 1.50 3.39 3.35 2.82 2.76 4.72
常见十八种进口铁矿粉的粒度组成
5.0～3.0 15.0 11.8 6.3～1.0 56.0 16.14 13.79 1.0～0.28 6.46 6.3～0.15 69.0 17.93 13.0 22.0 6.3～1.0 46.7 15.71 14.3 － 14.3 6.3～1.0 51.0 17.66 20.26 24.84 18.24 1.10 15.44 23.4 28.5 18.0 24.17 31.3 21.4 18.4 20.30 21.47 1.50 22.12 14.20 9.46 19.6 (1-0.5)9.96 13.34 7.7 8.0 6.2 6.38 22.49 5.40 19.21 4.90 11.72 0.25～0.063 4.5 (-0.5)6.44 44.5 －0.063 10.5 3.0～1.0 25.4 19.9 1.0～0.25 23.3 16.8 1.0～0.15 10.5 0.28～0.1 6.18 0.25～0.125 11.7 13.8 －0.125 8.7 20.7 －0.15 26.0 －0.1 11.7 －0.15 24.0 4.81 6.7 18.6 22.2 2.56 7.64 92.0 6.15 15.70 MS 2.40 2.20 2.62 4.443 2.70 2.448 2.20 2.02 1.99 2.58 2.26 0.124 2.14 2.97 2.99 2.51 3.507
常用铁矿粉烧结特性-2
结构矿石为磁铁矿。
低温烧结
工艺条件 生产中要实现低温烧结工艺应具有以下条件：
(1)良好的原料准备。对原料、燃料、熔剂和返矿等烧结原料应进行严格整粒，充分混匀。并应有一 定比例的粒度粗、强度高、还原性好，多孔的矿石作为成球核心。以化学反应好，易于形成铁酸钙 的细矿粉作为外面的粘附颗粒，借以获得理想的准颗粒结构。严格控制制粒的水分，加强混合料的
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常用铁矿粉的烧结性能简析
2016年3月
永远不要对客户说不， 客户需求就是我们的追求！
1
概述
日钢烧结自建厂投产以来，使用大量进口铁矿粉，既有巴西、南非、澳大利亚 等地的大型铁矿粉物料，也有一些其他国家的矿粉如：印尼、加拿大、新西兰、伊 朗、俄罗斯、印度等地的铁矿粉，每种铁矿粉都有不同的烧结特性，而我们作为用 矿人对自己所使用的矿粉的了解只存在于混匀料的化学成分，至于每种矿粉的烧结 特性、粒度组成、单烧性能、同化性等指标都不了解，每次换料堆都要去摸索和调 整，使生产非常被动，在这里只 是简单对个别物料 的烧结性能做简要分 析，目的是为以 后让全员学会对原料 性能的理解和分析 的方法来指导生产。 同时为实现提产提质 将本增效提供理论 基础。
几种进口铁矿粉烧结性能评述
新型澳大利亚矿粉烧结性能研究
澳大利亚新型进口矿粉烧结性能实验研究摘要摘要近年我国钢铁产量的大幅度增长，对铁矿石的需求量迅猛增加，但是，铁矿石价格连续大幅上涨，带来高昂的烧结矿成本和铁水成本。
钢厂烧结投产以来，烧结矿产量及成本压力一直较大。
本文结合钢厂烧结现有的原料条件，在实验室进行了利用澳大利亚进口的新型铁矿粉A矿粉烧结杯试验，烧结杯试验结果表明：（1）A矿粉满足钢厂烧结厂目前在碱度R=2.0、MgO≥2.5%条件下的烧结生产要求，烧结过程中加入一定量的A矿粉可以在一定程度上改善烧结矿的综合性能指标。
（2）烧结过程中配加5%~15%的A矿粉时烧结矿的冶金性能指标可以保持在较为理想的水平；（3）烧结过程配加A矿粉后烧结矿的显微结构发生变化，矿相中还原性能优良的铁酸钙比例增加。
关键词：烧结杯试验；显微结构；冶金性能ABSTRACTABSTRACTIn recent years, wit h the gro wth o f C h ina's steel p ro d uctio n,sub stant ial gro wth in demand fo r iro n o re increased ra p id ly,b ut the co ntinued sharp rise in iro n o re prices, resulted in h ig h co sts o f the sinter in g and the mo lten iro n ore. S ince Q in gGan g sintering p lant p ut into pro d uctio n, o utp ut and co st pressures have b een s ig n ificant. In th is pap er,the lab o rato ry test o f A iro n o re as o ne o f iro n o re fines was co nd ucted in the sinter p o t o n the co nd it io ns o f the ex ist in g raw materia ls in Q in gGang.Exp erimenta l results sho w that :（1）A mineral p o wd er meet prod uct io n req u irements o f Q in gd ao steelp lant when it is und er the co nd it io ns o f R=2.0、MgO≥2.5% ，ad d ing so me A mineral po wder can help imp ro ve the sinter co mp rehens ive Eex to a certain extent in s inter p ro cess.（2）The sinter perfo rmance Eex can maintain a id eal leve l when5%~15% A mineral p o wder were add ed to in p rocess.（3）The microstructure o f sinter mixt ure changed and the calciu m ferrite wh ich have excellent red uctio n pro perty increased in the p rop o rtio n when A mineral po wder were add ed to .Keywords: S inter p o t test；Micro structure；Metallurg y perfo rma nce目录摘要 (I)AB ST RA CT (II)1 文献综述.................................................... - 1 -1.1铁矿石资源的现状. (1)1.1.1国内铁矿石资源现状................................... - 1 -1.1.2国外铁矿石资源现状................................... - 3 -1.2铁矿粉烧结的理论分析 (3)1.2.1烧结成矿机理......................................... - 3 -1.2.2烧结矿的矿物组成与结构及其对质量的影响 ............. - 5 -1.3烧结工艺的发展及意义 (6)1.4我国烧结生产的现状 (8)1.5高品质烧结矿生产工艺分析 (12)1.5.1优化配矿............................................ - 12 -1.5.2小球烧结............................................ - 13 -1.5.3热风烧结............................................ - 13 -1.5.4低温烧结............................................ - 14 -1.5.5厚料层烧结.......................................... - 14 -1.5.6高碱度烧结.......................................... - 16 -1.5.7 硅含量对烧结矿质量的影响........................... - 16 -2 A矿粉烧结实验研究........................................ - 18 -2.1实验方法及实验设备. (18)2.1.1 实验方法............................................ - 18 -2.1.2实验流程............................................ - 22 -2.1.3 实验设备............................................ - 22 -2.2实验用原燃料性能分析.. (24)2.2.1实验用原燃料成分分析................................ - 24 -2.2.2实验用原燃料粒度分析................................ - 24 -2.3 实验方案设计........................................... - 25 -3 烧结杯实验结果与分析 ...................................... - 27 -3.1基础实验研究 . (27)3.2A取代D实验结果与分析 (27)3.3A取代C实验结果与分析 (29)3.4A取代B实验结果与分析 (30)3.5A取代E实验结果与分析 (31)3.6A部分取代进口粉矿实验结果与分析 (32)3.7不同M G O含量条件下使用A粉矿实验结果与分析 (33)3.8烧结杯优化实验研究 (34)3.9烧结过程其它指标检测 (35)3.10烧结矿冶金性能指标测试 (38)3.11烧结矿微观结果检测 (39)4 结论 ....................................................... - 43 -参考文献..................................................... - 44 -1文献综述1 文献综述1.1 铁矿石资源的现状1.1.1国内铁矿石资源现状我国的铁矿石资源比较丰富，目前我国累计探明的铁矿石储量达531亿吨，保有储量为501亿吨。
目前主流外矿粉的品种及特性
目前主流外矿粉的品种及特性The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020进口铁矿石种类目前世界范围内，主流矿有广义和狭义之分，狭义上，主流矿指的是钢厂最常用的MNP，即麦克粉，纽曼粉和PB粉；广义上，是指年产量最大的四大矿山出产的铁矿石。
力拓（Rio Tinto）（1）PB粉、块PB粉和块是全世界最主流的矿种，基本所有大型钢厂都在使用，且PB粉也是普氏指数的模板矿，一般价格比指数贵1美金左右。
PB粉的品位在%左右，部分褐铁矿，烧结性能较好；块的品位在%左右，属褐铁矿，还原性好，热强度一般。
PB粉和块可由汤姆普赖斯矿、帕拉布杜矿、马兰杜矿、布鲁克曼矿、那牟迪矿和西安吉拉斯矿等矿山的粉矿混匀成。
2、罗布河粉、块罗布河粉和块品位在%左右，褐铁矿，铁品位低、SiO2与Al2O3含量高、烧损高，但是价格相对便宜。
罗布河矿粉含3％-5％的复合水，这会导致高燃料率及低生产率；烧结性能不好，但其烧结矿的冶炼性能很好。
3、大杨迪粉力拓杨迪粉(大杨迪)，品位为%，目前，必和必拓的杨迪粉（小杨迪）市场流通性比较大，一般我们常见的是必和必拓的小杨迪。
必和必拓1、纽曼粉、块矿纽曼粉、块矿产于澳大利亚的东皮尔巴拉的纽曼山矿，属赤铁矿，烧结性能较好，粉的品位在%左右，块的品位在65%左右。
纽曼粉烧结性能较好，可以提高烧结矿强度、降低燃耗都比较有利，纽曼粉化学成分也相对稳定，其二氧化硅较低，微量元素较少，但三氧化二铝和磷较高，一般需要搭配低铝的品种，如PB粉、麦克粉、巴粗等，生产铸管的钢厂不宜使用纽曼粉。
2、麦克粉麦克粉的品位在%左右，目前供给中国市场多为58%左右的品位，部分属褐铁矿，烧结性能较好，含有5%左右的结晶水，炼铁时烧损较高，随其配比加大，烧结矿的烧成率逐步下降。
经钢厂研究，麦克粉配比在15%-20%时烧结矿小于5mm级水平较低，配比为20%的烧结成品率最高。
外矿粉性能一览表
品位高（65%），但吸水性差，熔点高，同化性和液相流动性都不好，影响烧结透气，成分不稳定，粒度组成较好。价格低，钢厂利润较低时可少量使用。
备注：同化温度（1275-1315），液相流动指数（0.7-1.6），粘结相强度（大于500N），SFCA为复合铁酸钙生成能力。（未填之处缺准确数据支撑）
PB粉
1275
1.49
1221
38
部分褐铁矿，烧结冶金性能较好。
FMG粉
1170
1.77
超特及火箭粉的混合粉，铝较高，同化温度低，液相流动性好，透气性较好，可以提高烧结矿产量；但大比例配加，影响烧结矿强度，增加燃料消耗。
纽曼粉
1233
0.6
1176
37.5
混合制粒效果好，烧结冶金性能好，可提高烧结矿强度，降低燃耗。
外矿粉性能一览表
矿粉名称
同化温度
液相流动指数
粘结相强度
SFCA
冶金性能说明
巴西卡粉
1288
0.2
1110
4
高铁低硅，但同化性差，单烧效果不好，可与低铁高硅同化温度低矿粉搭配使用。
杨迪粉
1135
3.13
563
75
铝低，烧损大（10%）可提高烧结透气性、提产。配比高时降低烧结矿强度，增加燃耗。可与同化温度高的赤铁矿或精粉搭配使用。
金布巴粉
1210
0.2
褐铁矿粉，磷高铝高，透气性好，可提产。配比高时降低烧结矿强度，增加燃耗。
罗伊山粉
1183
1.84
罗伊山粉的同化性较高，高温下液相流动性较好，可与巴卡搭配使用，效果较好，配比量5-10%为宜。
超特粉
1140
2.1
铁矿粉基础性能及其在烧结优化配矿中的应用
一般来说， 液相流动性较高时, 其粘结周围的物料的范围也较大, 因 此可以提高烧结矿的强度；反之液相流动性过低时, 粘结周围物料的 能力下降, 易导致烧结矿中气孔率增加, 从而使烧结矿的强度下降； 但是, 粘结相的流动性也不能过大, 否则对周围物料的粘结层厚度会 变薄, 烧结矿易形成薄壁大孔结构, 使烧结矿整体变脆, 强度降低, 也 使烧结矿的质量变差。
二元系CaO和Fe2O3相图
上图 中折线为相图中液相线温度随CaO 含量变化的分布示意线。 流动性随CaO 配加量的变化趋势可用CaO和Fe2O3 二元相图中 不同成分对应的液相线温度的不同来解释, 由图 可知, 在CaO 质 量分数为21%左右时, 液相线的温度处于CF( CaO • Fe2O3 )和 CF2 ( CaO • 2Fe2O3 ) 的共晶点, 其值最低, CaO 含量过高和过低 时, 液相线温度均升高。这意味着在一定的烧结温度下, 对于 CaO 质量分数接近21%的铁矿粉, 因其具有较大的过热度, 所以 其液相流动性较大。
同化性小结
1. 用同化最低温度和同化最短时间可以表征铁矿粉的 同化能力；
2. 不同种类的铁矿粉，由于其自身特性的不同，在烧 结过程中所呈现出的同化能力各不相同；
3.铁矿粉中SiO2对同化性的影响没有明显的规律， Al2O3含量与同化最低温度呈正相关的关系，在一定 范围内，Al2O3越高，同化最低温度降低；
液相流动性小结
1.铁矿粉的液相流动特性表征了烧结粘结相的“有效粘结范围”。各种铁矿粉在烧 结条件下形成的液相流动特性各不相同。可以通过测定铁矿粉的流动性指数予以评 价。 2.各种铁矿粉液相流动特性差异的存在除与烧结温度和碱度有关外，还与铁矿粉的 自身特性密切相关。铁矿粉的化学成分以及铁矿粉的同化性是主要的影响因素． 3.把握并合理运用铁矿粉的烧结液相流动特性，有助于实现真正意义的烧结优化配 矿以及提高烧结矿的产量与质量。 4.在考虑铁矿粉的液相流动性时，不仅要考虑铁矿粉与熔剂生成液相的粘结范围， 还考考虑到液相流动对温度的敏感性。 5.褐铁矿不仅液相流动面积小, 而且它的液相流动对烧结温度变化极为敏感, 当在烧 结中用量较大时,应通过优化配矿和工艺参数来降低其对烧结生产的负面影响。
7进口铁矿粉的化学成分、烧结特性
9.42
10.65 11.07 9.50 11.10
2.0
1135
1227
3.127
245
75.0
508
澳 大 利 亚
杨 迪 粗 粉 罗 布 河 粉 马 萨 杰 粉
纽 曼 粉
58.33 60.43
0.003
1.15 1.54
57.38 56.79 57.00
5.60 6.04 5.50
0.24 0.17 0.260
2.25 0.49
4.29 1.10
印
白兰 粉 果阿 粉 多尼 粉
64.50
2.75
0.02
0.10
0.01
0.05
0.035
2.48
2.40
62.50 63.06
4.20 3.50
0.60 0.01
0.05 0.01
0.01
0.02 0.031
0.017
2.10 2.13
3.80 3.06
64.43 62.80 64.00 63.24 64.14
0.025 0.02 0.05 0.05 0.028 0.001 0.001 0.024 0.021
0.044 0.04 0.034 0.066 0.064 0.047 0.046 0.079 0.078
0.019
1.90 1.78
8.30 8.49 9.66 6.22 4.31 5.20 5.17 4.35 4.42 6.70
0.019
0.038 0.014
2.60
2.65
9.60
9.26
63.60 62.50 62.08
3.90 4.37 4.69
0.05 0.10 0.070
新型澳大利亚矿粉烧结性能
02
矿粉的物理和化学性质
粒度分布
粒度分布范围
新型澳大利亚矿粉的粒度分布范围较窄，有助于提高烧结矿的均匀性和稳定性 。
粒度对烧结性能的影响
粒度的大小直接影响矿粉的烧结性能和烧结矿的强度。合适的粒度分布有助于 提高烧结矿的致密性和强度。
耐磨性
磨损试验
通过磨损试验可以评价新型澳大利亚矿粉烧 结制品的耐磨性。该试验可以在磨损试验机 上进行，采用标准试样和磨损介质，模拟实 际工作条件下的磨损过程，测量试样的磨损 量，并计算出磨损率。
磨损机理
耐磨性受到磨损机理的影响，如粘着磨损、 磨粒磨损等。在评价新型澳大利亚矿粉烧结 制品的耐磨性时，需要深入了解其磨损机理 ，以便针对性地改进材料和工艺，提高制品 的耐磨性能。
03
烧结过程研究
烧结温度与时间的影响
温度影响
烧结温度是影响烧结过程的重要因素之一。随着温度的升高 ，矿粉的熔融度和粘结力增加，有利于形成致密的烧结体。 然而，过高的温度可能导致过烧现象，破坏烧结体的结构。
时间影响
烧结时间也对烧结过程具有显著影响。适当延长烧结时间有 助于矿粉颗粒间的充分接触和反应，提高烧结体的致密性和 强度。但过长的烧结时间可能导致能耗增加和生产效率降低 。
抗压强度
压缩试验
通过压缩试验可以评价新型澳大利亚矿 粉烧结制品的抗压强度。该试验可以在 万能试验机上进行，采用标准试样，以 一定的加载速率对试样进行压缩，直至 试样破坏，记录最大破坏载荷，并通过 公式计算出抗压强度。
VS
影响因素
抗压强度受到多种因素的影响，如烧结温 度、保温时间、原料粒度等。在评价新型 澳大利亚矿粉烧结性能时，需要综合考虑 这些因素，以得出准确的评价结果。
进口铁矿粉的化学成分、烧结特性
1247 0.444 288 43.5 144
62.07 3.65 0.50 0.91 0.05 0.087
2.50 3.65
哈
澳默
斯
61.74
4.13
0.20
0.26 0.022 0.083 0.019 2.30
4.60
4. 1233 0.40
300
49.0 365
大 利 62.13 3.80 0.33 0.26 0.063 0.084
巴 精粉 67.50 1.02 0.076 0.06 0.01 0.032 0.008 0.70 0.70
里奥 65.70 3.97 0.03 0.03 0.023 0.004 多西
0.90 0.92 35.7 1368 0.556 441 13.2 59
巴西 64.68 2.96 0.10 0.10 0.024 0.03
西
65.97 4.20 0.05 0.02 0.017 0.034
0.92 3.00 11.0 1335 1.75 100 12.0 100
0.77 1.67
1378 1.412 270 6.7 254
0.88 2.00
依 63.65 5.31 0.01 0.02 0.007 0.046 0.01 1.02 1.20
2.08 6.30
粉
62.08 4.69 0.070 0.10 0.011 0.088 0.02 2.71 2.80
1233 0.60 490 37.5 325
60.14
FMG 粉
澳
59.44 57.89
3.05 0.16 0.12 0.025 0.044 0.019 1.90 8.30
4.57 0.10 0.10 0.02 0.04
铁矿石性能(原料处)
• 磷是钢材中的有害成分，使钢具有冷脆性。 • 磷能溶于α-Fe中（可达1.2%），固溶并富集在晶粒边界 的磷原子使铁素体在晶粒间的强度大大增高，从而使钢材 的室温强度提高而脆性增加，称为冷脆。磷在钢的结晶过 程中容易偏析，而又很难用热处理的方法来消除，亦使钢 材冷脆的危险性增加。但含磷铁水的流动性好，充填性好， 对制造畸形复杂铸件有利。磷亦可改善钢材的切削性能， 故在易切削钢中磷含量可达0.08～0.15%。 • 磷是钢材中的有害成分，使钢具有冷脆性。 • 矿石中的磷在选矿和烧结过程中不易除去，在高炉冶炼过 程磷几乎全部进入生铁。因此，生铁含磷量决定于矿石含 磷量，要求铁矿石含磷愈低愈好。
• 铁矿石质量直接其烧结性能和冶炼效果，必须严格要求。 通常从以下几方面评价： 铁品位 脉石成分 有害杂质和有益元素的含量 粒度组成 单烧值
1.矿石品位
• 品位即铁矿石的含铁量，它决定着矿石的开采价值和入炉 前的处理工艺。入炉品位愈高，愈有利于降低焦比和提高 产量，从而提高经济效益。经验表明，若矿石含铁量提高 1%，则焦比降低%，产量增加3%。因为品位提高，意味 着酸性脉石大幅度减少，冶炼时可少加石灰石造渣，因而 渣量大大减少，既节省热量，又促进炉况顺行。例如鞍山 地区的酸性贫铁矿，含铁30%，SiO2 50%，富选后精矿 品位达到60%，SiO2降低到14%；含铁量提高一倍，SiO2 降低近3/4。而生产1t生铁的渣量和熔剂用量减少到原来的 1/8。可见提高品位对冶炼的影响是很大的。
该两个表达式可说明铁矿石的实际品位，既考虑了碱性脉石 （CaO+MgO）的作用，又扣除了酸性脉石（SiO2+ Al2O3）作为渣 量的源头对品位造成的影响，这就是铁矿石的实际品位。这种综合 评价法所不足的是尚没有考虑有害杂质对品位造成的影响。
铁矿石烧结性能PPT课件
铁矿石烧结性能结果
生成液相粘结周围物料的能力
浸润面积 （%）
800 700 600 500 400 300 200 100
0
哈默斯利 BHP
扬迪矿 卡拉加斯 伊特贝拉 MBR
MMTC 南非矿
铁矿石烧结性能结果
铁矿石烧结性能结果
铁矿石与CaO的反应、生成铁酸钙的性能
50
40
R=1.80
R=2.00
百分比 （%）
30
20
10
0
哈默斯利
BHP
扬迪矿 卡拉加斯 伊特贝拉
MBR
MMTC
不同碱度条件下，进口矿生成能力的比较
南非矿
铁矿石烧结性能结果
铁矿石与CaO的反应、生成铁酸钙的性能
影响铁矿石与CaO的开始反应温度的因素: 铁矿物的种类、结晶水的含量、致密度、
铁矿物以疏松的赤铁矿和褐铁矿为主， 则反应能力较强；而以致密的磁铁矿或 镜铁矿为主，则反应能力较弱。
影响铁矿石与CaO的开始反应
温度的因素:
结晶水的含量
铁矿石与CaO的开始反应温度与结晶水 的含量呈正相关关系。
结晶水含量高，分解后产生大量的气 孔，加大了反应接触面，有利于Ca2+向 矿石的扩散，同时有利于铁矿物离子的 扩散。另一方面，结晶水分解后，铁矿 物的活性增加，均有利于铁矿石与与 CaO的加速进行。
结晶水含量高，烧结过程中要分解，使 得粘结相中可能存在残留气孔，表现出脆弱 的粘结相结构。
影响铁矿石粘结相强度的因素
5.铁矿石的脉石成分
铁矿石的脉石成分Al2O3和SiO2对粘结相 的自身强度的影响有两面性。
目前主流外矿粉的品种及特性
⽬前主流外矿粉的品种及特性⽬前主流外矿粉的品种及特性The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020进⼝铁矿⽯种类⽬前世界范围内，主流矿有⼴义和狭义之分，狭义上，主流矿指的是钢⼚最常⽤的MNP，即麦克粉，纽曼粉和PB粉；⼴义上，是指年产量最⼤的四⼤矿⼭出产的铁矿⽯。
⼒拓（Rio Tinto）（1）PB粉、块PB粉和块是全世界最主流的矿种，基本所有⼤型钢⼚都在使⽤，且PB粉也是普⽒指数的模板矿，⼀般价格⽐指数贵1美⾦左右。
PB粉的品位在%左右，部分褐铁矿，烧结性能较好；块的品位在%左右，属褐铁矿，还原性好，热强度⼀般。
PB粉和块可由汤姆普赖斯矿、帕拉布杜矿、马兰杜矿、布鲁克曼矿、那牟迪矿和西安吉拉斯矿等矿⼭的粉矿混匀成。
2、罗布河粉、块罗布河粉和块品位在%左右，褐铁矿，铁品位低、SiO2与Al2O3含量⾼、烧损⾼，但是价格相对便宜。
罗布河矿粉含3％-5％的复合⽔，这会导致⾼燃料率及低⽣产率；烧结性能不好，但其烧结矿的冶炼性能很好。
3、⼤杨迪粉⼒拓杨迪粉(⼤杨迪)，品位为%，⽬前，必和必拓的杨迪粉（⼩杨迪）市场流通性⽐较⼤，⼀般我们常见的是必和必拓的⼩杨迪。
必和必拓1、纽曼粉、块矿纽曼粉、块矿产于澳⼤利亚的东⽪尔巴拉的纽曼⼭矿，属⾚铁矿，烧结性能较好，粉的品位在%左右，块的品位在65%左右。
纽曼粉烧结性能较好，可以提⾼烧结矿强度、降低燃耗都⽐较有利，纽曼粉化学成分也相对稳定，其⼆氧化硅较低，微量元素较少，但三氧化⼆铝和磷较⾼，⼀般需要搭配低铝的品种，如PB粉、麦克粉、巴粗等，⽣产铸管的钢⼚不宜使⽤纽曼粉。
2、麦克粉麦克粉的品位在%左右，⽬前供给中国市场多为58%左右的品位，部分属褐铁矿，烧结性能较好，含有5%左右的结晶⽔，炼铁时烧损较⾼，随其配⽐加⼤，烧结矿的烧成率逐步下降。
经钢⼚研究，麦克粉配⽐在15%-20%时烧结矿⼩于5mm级⽔平较低，配⽐为20%的烧结成品率最⾼。
加拿大粉矿烧结性能试验研究
３原料及试验方法
２０１１年度全国烧结球团控术空蔬年会论文集
３
１试验原料的化学成分 铁原料为武钢现有资源较稳定且用量较大
表４铁矿最大分子水、最大水毛细水和成球性指数
的原料，全部取自港埠公司料场。熔剂：石灰 石、白云石；燃料：无烟煤。其化学成分如表
３。
表２加拿大精矿的铁榜相分析｛％
３ ２试验方法
ｒ＊ｇ＃ＴＦｅ
§粉６５
女∞ｃ１
６３ ６２ ６０
９５±０
配比３ ６％，混合料水分（６ ６±０ ２）％进行试
蘸橱ｃ２
４＃ｃ３
６ ５４
７“
Ｏ ８１
由盯｛★＃Ｈ ８６ 一女＊ｒ
５４ ５６ ２９ ７５
０ ８
５∞
６ ８２ ５ ７２ ２
４烧结试验结果及分析
４．１取代澳矿的烧结试验 由于澳粉在武钢使用量较大，用加拿大矿 代替其可能性较大，故本次试验用加拿大粉逐 步取代ｃｌ粉、ｃ２物两者矿进行试验，结果如
成的。
图４加粉配比对利用系数的影响
２９号与２８号相比，烧结各项指标均变差， 表明在委粉配比１５％和加粉配用量相同的情况 下，ｃｌ粉的烧结性能比南非粉差。 ３０号与３９号相比，配矿结构相同，但烧结 矿的碱度由２ ０提高到２ ２，烧结速度提高约 ６％，但成品率下降约２ ５％，烧结机的利用系 数略有提高，烧结矿强度相当。 委粉１５％和加粉搭配时，加粉的配比为
５ 图３加粉配比对烧结速度和强度的影响
０３％，Ａ１２ｑ含量仅为ｏ ８４％，Ｓ、Ｐ等有害
８Ｉ％。
杂质较少，烧损为０
２０１
１年度全国烧结球团技术交流年会论文集
５５
２）加拿大粉粒度较细，介于粉矿与精矿之 间，亲水性较差，不具备成球性。 ３）用加拿大粉取代澳粉时，适宜的配比控 制在２５％以内，混合料水分在（６．６±０．２）％，