高炉原料工(高炉用各种原料及要求)
高炉炼铁技术简介
烧结 工艺 流程
精矿、粉矿 （0~10mm）
石灰石、白云石 （80~0mm）
碎焦、无烟煤 （25~0mm）
破碎
>3mm
• 炉渣中氧化物的种类：碱性氧化物、酸性氧化物 和中性氧化物。以碱性氧化物为主的炉渣称碱性 炉渣；以酸性氧化物为主的炉渣称酸性炉渣。
• 炉渣的碱度(R)：炉渣中碱性氧化物和酸性氧化 物的质量百分数之比表示炉渣碱度：
• 高炉炉渣碱度一般表示式：R=w(CaO)／w (SiO2)
• 炉渣的碱度根据高炉原料和冶炼产品的不同，一 般在1.0～1.25之间。
消耗的（干）焦炭量（焦比一定的情况 下）
高炉每天消耗的焦炭量 I=
高炉的有效容积
• 生铁合格率：生铁化学成分符合国家标准的总量 占生铁总量的指标。
• 休风率：高炉休风时间（不包括计划大、中、小 修）占日历工作时间的百分数。
规定的日历作业时间=日历时间-计划大中修及
封炉时间
休风率=
高炉休风时间 规定的日历作业时间 ×100%
高炉炉渣与脱硫
• 高炉炉渣是铁矿石中的脉石和焦炭(燃料)中 的灰分等与熔剂相互作用生成低熔点的化 合物，形成非金属的液相。
– 高炉炉渣的成分 – 高炉炉渣作用 – 成渣过程 – 生铁去硫
• 高炉炉渣的来源：矿石中的脉石、焦炭(燃料)中 的灰分、熔剂中的氧化物、被侵蚀的炉衬等。
• 高炉炉渣的成分：氧化物为主，且含量最多的是 SiO2、CaO、Al2O3、MgO。
② 物理性能 包括机械强度和粒度组成等。高炉要求烧结矿机械 强度高，粉末少，粒度均匀。 烧结矿粒度小于5mm的称之为粉末。粉末含量对高 炉料柱透气性影响很大。粉末含量高，高炉透气性差， 导致炉况不顺，可能引起崩料或悬料。 反应机械强度的指标为：转鼓指数、抗磨指数、筛 分指数。 目前武钢烧结矿的转鼓强度大约在79%～80%左右。
高炉炼铁原料.
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2.1.3 熔剂
一、熔剂的种类
由于矿石脉石和焦炭灰分多系酸性氧化物，所以高炉主要用碱性熔剂， 如石灰石（CaCO3）、白云石（CaCO3·MgCO3）等。
石灰石资源很丰富，几乎各地都有。 白云石同时含有CaO和MgO，既可代替部分石灰石，又使渣中含有
我国现代高炉的 追求
高 产 率
低 能 耗
低 成 本
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8
含
铁 原
含铁品位的影响 提高入炉原料铁品位 1％
料
性
高炉焦比↓ 2％
能
高炉产量↑ 3％
对 高 炉
机械强度增加的影响 提高烧结矿转鼓强度 1％
冶
高炉产量↑ 1％
炼
降低烧结矿自然粉化率 1％
的
影
高炉焦比↓ 0.5％
所需的还原剂。 (3)料柱骨架。高炉内是充满着炉料和熔融渣、铁的一个料柱，焦炭
约占料柱体积的1/3~1/2，对料柱透气性具有决定性的影响。特 别是在高炉下部，矿石、熔剂已经熔化、造渣，变成液态渣和铁，只 有焦炭仍保持固态，为渣、铁滴落和煤气上升以及炉缸内的渣、铁正 常流通和排出，提供代替。
响
高炉产量↑ 1％
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9
含
铁
还原性能的影响
原
降低烧结矿FeO 1％
料
性 能 对
高炉焦比↓ 1～1.5％ 高炉产量↑ 1～1.5％ 降低原料在高炉内的rd 1％
高
高炉焦比↓ 0.8～0.9％
炉
高炉产量↑ 0.8～0.9％
高炉生产要求
高炉冶炼目的：将矿石中的铁元素提取出来，生产出来的主要产品为铁水。
付产品有：水渣、矿渣棉和高炉煤气等。
高炉:炼铁一般是在高炉里连续进行的。
高炉又叫鼓风炉，这是因为要把热空气吹入炉中使原料不断加热而得名的。
这些原料是铁矿石、石灰石及焦炭。
因为碳比铁的性质活泼，所以它能从铁矿石中把氧夺走，而把金属铁留下。
高炉的主要组成部分高炉炉壳：现代化高炉广泛使用焊接的钢板炉壳，只有极少数最小的土高炉才用钢箍加固的砖壳。
炉壳的作用是固定冷却设备，保证高炉砌体牢固，密封炉体，有的还承受炉顶载荷。
炉壳除承受巨大的重力外，还要承受热应力和内部的煤气压力，有时要抵抗崩料、坐料甚至可能发生的煤气爆炸的突然冲击，因此要有足够的强度。
炉壳外形尺寸应与高炉内型、炉体各部厚度、冷却设备结构形式相适应。
炉喉：高炉本体的最上部分，呈圆筒形。
炉喉既是炉料的加入口，也是煤气的导出口。
它对炉料和煤气的上部分布起控制和调节作用。
炉喉直径应和炉缸直径、炉腰直径及大钟直径比例适当。
炉喉高度要允许装一批以上的料，以能起到控制炉料和煤气流分布为限。
炉身：高炉铁矿石间接还原的主要区域，呈圆锥台简称圆台形，由上向下逐渐扩大，用以使炉料在遇热发生体积膨胀后不致形成料拱，并减小炉料下降阻找力。
炉身角的大小对炉料下降和煤气流分布有很大影响。
炉腰：高炉直径最大的部位。
它使炉身和炉腹得以合理过渡。
由于在炉腰部位有炉渣形成，并且粘稠的初成渣会使炉料透气性恶化，为减小煤气流的阻力，在渣量大时可适当扩大炉腰直径，但仍要使它和其他部位尺寸保持合适的比例关系，比值以取上限为宜。
炉腰高度对高炉冶炼过程影响不很显著，一般只在很小范围内变动。
炉腹：高炉熔化和造渣的主要区段，呈倒锥台形。
为适应炉料熔化后体积收缩的特点，其直径自上而下逐渐缩小，形成一定的炉腹角。
炉腹的存在，使燃烧带处于合适位置，有利于气流均匀分布。
炉腹高度随高炉容积大小而定，但不能过高或过低，一般为3．0～3．6m。
高炉工作原理
高炉工作原理
高炉是一种高温冶金设备，用于将铁矿石转化为熔化的铁合金。
高炉的工作原理如下：
1. 原料准备：高炉的主要原料包括铁矿石、焦炭和通风剂。
这些原料首先要经过粉碎和筛分等预处理工艺，以确保其适合进入高炉。
2. 上料：原料按一定比例混合后，通过上料装置从高炉顶部加入高炉内。
铁矿石是高炉的主要原料，而焦炭用作还原剂，在高温下还原铁矿石中的氧化物。
3. 加热和还原：高炉内有复杂的燃烧反应和还原反应同时进行。
焦炭燃烧产生的高温气体在高炉内上升，将其余的氧气与铁矿石中的氧化物反应，还原为金属铁。
这些反应释放出的热量使高炉内的温度升高。
4. 分层和液态铁收集：高炉内的液态铁和其他熔融物质从高炉的底部逐渐下降，并沉积在炉底的铁口处。
液态铁具有相对较高的密度，因此能够与其他杂质分离。
由于高炉内的温度很高，液态铁在下降的过程中可以重新还原铁矿石中的氧化物。
5. 出炉和冷却：经过一定时间的冶炼，高炉内的炉渣和液态铁会分别从不同的出料口排出。
此后，液态铁将被收集并转移到下一个冶炼环节中进行进一步的处理。
而废炉渣则会被冷却和处理，使其能够更方便地处理和回收。
高炉工作原理的核心是通过高温和还原反应将铁矿石转化为液态铁。
高炉除了生产铁合金外，还会产生大量的炉渣和废气。
因此，在高炉冶炼过程中，也需要采取措施进行环境保护和资源回收。
高炉冶炼用原料
2.2.1 铁矿粉烧结
4、烧结生产工艺
1）烧结配料 采用重量法配料，根据配料计算。
2）混匀与制粒 一混的主要作用是混匀；二混的主要作用是造球制粒。 影响混匀和制粒的因素： （1）原料性质：粘性大，比重相差小，粒度差别小有利于混 匀和造球。 （2）水分含量和加水方法：适量、雾状有利于混匀和造球。 （3）工艺因素：倾角、转速、填充率，混匀时间长有利于混 匀和造球。
S、P低；常温强度高；
高炉中70%S来自于焦碳。焦碳中S：0.5-1.5%，主要以S化物、硫 酸盐的形式存在。没有有机硫。
高温强度高；稳定性好。
2.1 高炉冶炼用原料
2.1.5 煤粉
（1）喷吹煤粉的作用：发热、还原 （2）质量要求： ①灰分低，C高； ②S、P低，K、Na低；发热值高；可磨性好；燃 烧性和反应性好；安全性高
2.2.2 球团矿生产
3、造球设备
圆盘造球机、圆筒机 4、工艺操作： 加水加料原则：滴水成球，雾水长大，无水压紧。 造球时间： 3至10分钟 设备指标：圆盘造球机的转速和倾角（倾角45至50度），圆 盘边高和填充率适宜，底料和刮板要适宜。 物料温度：预热混合料，50℃为宜。
2.2.2 球团矿生产
2 .2 铁矿粉造块
一、定义：铁矿粉造块是将不能直接入炉的金属矿
粉经配料后用人工方法造成符合冶炼要求的矿块。 二、意义：扩大了冶炼原料的来源，同时又改善了原 料的质量。 三、目的：将粉料制成具有高温强度的块状料；改善铁矿 石的冶金性能，使高炉冶炼指标得到改善；去除某些有害 杂质，回收有益元素，达到综合利用资源和扩大铁矿石原 料资源。
提供C用于直接还原金属氧化物，尤其是FeO的还原提供相应数量 的CO，用于间接还原
作为铁的增碳剂，焦碳中的晶型碳及石墨溶解在液态铁中起增碳作 用 保证高炉料体的透气性和透液性。使炉料在高炉内自上而下自如运 动
高炉炼铁基础知识
高炉炼铁基础知识(总14页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-一、高炉生产概述1、生铁的定义及种类生铁与熟铁、钢一样，都是铁碳合金，它们的区别是含碳量的多少不同。
一般把含碳量小于%的叫熟铁，含碳量—%的叫钢，含碳%以上的叫生铁。
生铁一般分三类：炼钢铁、铸造铁以及作铁合金用的高炉锰铁和硅铁。
2、高炉炼铁的工艺流程由哪几部分组成在高炉炼铁的生产中，高炉是工艺流程的主体，从其上部装入的铁矿石、燃料和溶剂向下运动；下部鼓入空气燃烧燃料，产生大量的还原气体向上运动；炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，最后生成液态保护渣和生铁，它的工艺流程系统除高炉主体外，还有上料系统、装料系统、送风系统、回收煤气与除尘系统、渣铁处理系统、喷吹系统以及为这些系统服务的动力系统。
3、上料系统包括哪些部分包括：贮矿场、贮矿仓、焦仓、仓上运料皮带、矿石与焦碳的槽下筛分设备、返矿和返焦运输皮带、入炉矿石和焦碳的称量设备、将炉料运送至炉顶的设备等。
4、装料系统包括哪些部分受料罐、上下密封阀、截流阀、中心喉管、布料溜槽、旋转装置和液压传动设备等。
高压操作的高炉还有均压阀和均压放散阀。
5、送风系统包括哪些部分鼓风机、冷风管道、放风阀、混风阀、热风炉、热风总管、环管、支管、直到风口。
6、煤气回收与除尘系统包括哪些部分包括炉顶煤气上升管、下降管、煤气截断阀或水封、重力除尘器、布袋除尘器。
7、高炉生产有哪些产品和副产品高炉生产的产品是生铁，副产品是炉渣、高炉煤气和炉尘（瓦斯灰）。
8、高炉煤气用途高炉煤气一般含有20%以上一氧化碳、少量的氢和甲烷，发热值一般为2900—3800kJ/m3，是一种很好的低发热值气体燃料，除用来烧热风炉以外，还可供炼焦、均热炉和烧锅炉用。
9、高炉炉尘有什么用途炉尘是随高速上升的煤气带离高炉的细颗粒炉料。
一般含铁30—50%，含碳10—20%，经煤气除尘器回收后，可用作烧结原料。
高炉炼铁原料配比
高炉炼铁原料配比高炉炼铁是一种重要的冶金工艺，其原料配比对于冶金过程的顺利进行和铁水质量的稳定起着至关重要的作用。
合理的原料配比可以提高炉渣的融化性能、降低炉渣粘度、提高炉渣的还原性能、增加炉渣中的FeO含量，从而提高冶炼效果。
高炉炼铁的原料主要包括铁矿石、焦炭和炉渣调剂剂。
铁矿石是炼铁的主要原料，一般包括富含Fe2O3的矿石，如赤铁矿、磁铁矿等。
焦炭作为还原剂和燃料，主要提供还原铁矿石的热能和碳源。
炉渣调剂剂的作用是调节炉渣成分，提高炉渣的融化性能和还原性能。
在高炉炼铁中，铁矿石和焦炭的配比是非常重要的。
一般来说，铁矿石和焦炭的配比会根据不同的矿石性质和冶炼工艺的要求而有所不同。
铁矿石和焦炭的配比主要受到以下几个因素的影响：1. 铁矿石品位：铁矿石品位越高，其含Fe2O3的比例就越高，因此需要较少的铁矿石来达到相同的铁产量，从而可以减少焦炭的用量。
2. 焦炭质量：焦炭的质量主要由焦炭的热值、灰分和挥发分等指标决定。
高质量的焦炭可以提供更高的热能和碳源，因此可以减少焦炭的用量。
3. 炉渣成分要求：炉渣成分对于高炉冶炼过程和铁水质量的稳定起着重要作用。
一般来说，炉渣成分应包含适量的碱金属和铝酸盐，以提高炉渣的融化性能和还原性能。
炉渣成分的要求会影响铁矿石和焦炭的配比。
4. 炉渣特性：炉渣的特性包括炉渣的融化性能、粘度和还原性能等。
合理的铁矿石和焦炭配比可以提高炉渣的特性，从而有利于冶炼过程的进行。
高炉炼铁的原料配比对于冶金过程和铁水质量起着至关重要的作用。
合理的原料配比可以提高炉渣的融化性能、降低炉渣粘度、提高炉渣的还原性能、增加炉渣中的FeO含量，从而提高冶炼效果。
在实际操作中，需要根据铁矿石品位、焦炭质量、炉渣成分要求和炉渣特性等因素进行合理的原料配比，以实现冶炼过程的顺利进行和铁水质量的稳定。
月10日高炉炼铁基本知识
高炉炼铁用原料
(烧结矿、球团矿、熔剂和辅助原 料）
高炉对炼铁精料的要求
精料 精料是指原燃料入高炉前，采取措施使它们的
质量优化，成为满足高炉强化冶炼要求的炉料， 在高炉冶炼使用精料后可获得优良的技术经济 指标和较高的经济效益。做好精料工作的内容 提法很多，常见的提法就是六字方针,即“高、 熟、净、小、匀、稳”，也就是入炉品位要高， 多用烧结矿和球团矿，筛除小于5mm的粉末， 控制入炉矿的上限，保证粒度均匀，化学成分 稳定等。较全面的提法是“渣量小于300kg/t； 成分稳定、粒度均匀；具有良好的冶金性能； 炉料结构合理。”
其次，烧结过程中可以利用富矿粉、高炉炉尘、转 炉炉尘、轧钢皮、铁屑、硫酸渣等其他钢铁及化工 工业的若干废料，使这些废料得到有效利用，做到 变“废”为宝，变“害”为利。 再次，经过烧结生产制成的烧结矿，与天然矿相比， 粒度合适，还原性和软熔性好，成分稳定，造渣性 能良好，保证了高炉生产的顺行。 最后，烧结过程可以除去80%～90%的S和部分F、As 等有害杂质，大大减轻了高炉冶炼过程中的脱硫任 务，提高了生铁质量。
3、国产球团和进口球团的比较 （1）、比进口矿品位低3～5%、SiO2含量高3～4%； （2）、我国球团矿的精矿粉粒度0.074mm(－200目 )的只有60～80%，比表面积小，大部分在 1000cm2/g左右，造球困难，靠多加膨润土来弥补， 大部分厂家添加量在5%以上，而每多配加1%膨润土， 就使球团矿的品位降低0.6%。国外造球用精矿粉的 比表面积达到1500～1700cm2/g，膨润土添加量在 0.5%左右； （3）、球团矿焙烧不均匀，尤其是用竖炉焙烧的 球团矿； （4）、部分竖炉生产的球团矿的强度差，FeO含量 高，冶金性能差
高炉炼铁原料
2CaO·SiO2 玻璃相
未矿化 熔剂 CaO/SiO2
莱钢烧结矿
25
45
7-10
6-8
10-12
1-2
1.80
莱钢烧结矿
35
40
5-7
5-7
7-8
3-5
2.10
太钢烧结矿
40
25-30
15
10
2-3
3-5
1.96
太钢烧结矿
45
30
7-10
10-15
1-2
3-5
2.15
宝钢烧结矿
36-38
32-35
S
水分
哈氐可 磨性
着火点 温度 ℃
煤灰熔 点温度
℃
5-35 5-15 51.3-86 0.32-0.95 0.75-8.0 54-120 317-430 1180-1600
2.3 高炉冶炼对辅助原料的质量要求
§1 高炉用石灰石（包括烧结、球团生产用）的质量要求（%）
化学成分
要求品级
CaO
MgO
SiO2+Al2O3
P2O5
SO3
Ⅰ级
≥52
≤3.5
≤2.0
≤0.02
≤0.25
Ⅱ级
≥50
≤3.5
≤3.0
≤0.04
≤0.25
Ⅲ级
≥49
≤3.5
≤3.5
≤0.06
≤0.35
白云石质灰石
35-44
6-10.0
≤3.5
～
～
§2 高炉用白云石（包括烧结、球团生产用）的质量要求（%）
化学成分 要求品级
MgO
SiO2
酸不溶物
高炉炼铁生产工艺流程简介
高炉炼铁生产工艺流程简介高炉炼铁生产工艺流程主要包括以下几个步骤：1.原料准备：铁矿石、焦炭和石灰石是高炉炼铁的主要原料。
这些原料首先需要进行粉碎和筛分，然后根据一定的配比比例混合。
2.烧结：混合后的原料送入烧结机进行烧结，使得原料得以结合成为直径在5-20mm的球团。
这样可以增加燃烧性能，也方便高炉内料柱的下降。
3.高炉装料：球团矿、焦炭和石灰石混合物通过上料设备（比如布料机）装载至高炉顶部，形成一个混合料柱。
4.还原铁制备：高炉内处于高温状态，煤气和空气通过炉底喷吹，反应产生一系列化学反应，其中还原铁是最主要的反应产物。
这一步骤是炼铁的关键步骤。
5.副产品收集：除了还原铁外，高炉炼铁过程中还会生成一些副产品，例如煤气、炉渣和炉灰。
这些副产品可以进一步利用或者回收，以减少资源浪费和环境污染。
6.铸铁产出：炼铁结束后，还原铁通过流态床和渗碳处理等工艺得到精铁，这时的精铁已经是可以使用的铸铁。
7.高炉炉渣处理：高炉炼铁过程中产生的炉渣会被排出高炉，然后经过冷却、破碎、粉碎等工艺处理，可以用于水泥生产、路基材料等领域。
高炉炼铁生产工艺流程经过这一系列的步骤，就可以大规模生产出优质的铸铁，为各行业提供原材料。
同时，各种副产品的回收利用也可以节约能源和资源，降低生产成本。
高炉炼铁生产工艺流程是现代工业生产中至关重要的一环，它在铁矿石资源的利用、工业产品的生产以及经济社会发展中都发挥着不可替代的作用。
深入了解高炉炼铁的生产工艺流程对于理解现代工业生产的基本原理和技术非常重要。
因此，接下来我们将深入探讨高炉炼铁的生产工艺流程的各个环节。
首先，我们来了解一下高炉炼铁的原料。
高炉炼铁的原料主要包括铁矿石、焦炭和石灰石。
铁矿石是从矿山中开采出来的含铁矿石，它是高炉内产生还原铁的主要原料。
焦炭是煤炭经过高温干馏得到的一种固体燃料，其主要成分是碳，其燃烧产生的煤气是高炉内还原反应的重要还原剂。
石灰石用于高炉内矿石的烧结及调节高炉渣的成分。
炼钢工艺及流程
1）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。
通常，冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石，0.4-0.6吨焦炭，0.2-0.4吨熔剂，总计需要2-3吨原料。为了保证高炉生产的连续性，要求有足够数量的原料供应。
2）工艺流程
生铁的冶炼虽原理相同，但由于方法不同、冶炼设备不同，所以工艺流程也不同。下面分别简单予以介绍。
f.上轧辊平衡装置：用于抬升上辊和防止轧件进出轧辊时受冲击的装置。形式有﹕弹簧式﹑多用在型材轧机上﹔重锤式﹐常用在轧辊移动量大的初轧机上﹔液压式﹐多用在四辊板带轧机上。
g.为提高作业率﹐要求轧机换辊迅速﹑方便。换辊方式有 C 形钩式﹑套筒式﹑小车式和整机架换辊式四种。用前两种方式换辊靠吊车辅助操作﹐而整机架换辊需有两套机架﹐此法多用于小的轧机。小车换辊适合于大的轧机﹐有利于自动化。目前﹐轧机上均采用快速自动换辊装置﹐换一次轧辊只需 5 ～ 8 分钟。
中国于1871 年在福州船政局所属拉铁厂( 轧钢厂 ) 开始使用轧机﹔轧制厚15mm 以下的铁板﹐ 6 ～ 120mm 的方﹑圆钢。 1890 年汉冶萍公司汉阳铁厂装有蒸汽机拖动的横列双机架 2450mm 二辊中板轧机和蒸汽机拖动的三机架横列二辊式轨梁轧机以及 350/300mm 小型轧机。随着冶金工业的发展﹐现已有多种类型轧机。
1、什么是轧机？
轧机是实现金属轧制过程的设备。泛指完成轧材生产全过程的装备﹐包括有主要设备﹑辅助设备﹑起重运输设备和附属设备等。但一般所说的轧机往往仅指主要设备。
2、轧机的发展史
据说在14 世纪欧洲就有轧机﹐但有记载的是1480 年意大利人 达 ' 芬奇 (Leonardo da Vinci) 设计出轧机的草图。1553 年法国人布律列尔 (Brulier) 轧制出金和银板材﹐用以制造钱币。此后在西班牙﹑比利时和英国相继出现轧机。1728 年设计的生产圆棒材用的轧机为英国设计的生产圆棒材用的轧机。英国于1766 年有了串行式小型轧机﹐19 世纪中叶﹐第一台可逆式板材轧机在英国投产﹐并轧出了船用铁板。1848 年德国发明了万能式轧机﹐ 1853 年美国开始用三辊式的型材轧机﹐并用蒸汽机传动的升降台实现机械化。接着美国出现了劳特式轧机。1859 年建造了第一台连轧机。万能式型材轧机是在1872 年出现的﹔20 世纪初制成半连续式带钢轧机﹐由两架三辊粗轧机和五架四辊精轧机组成。
高炉炉料要求及烧结技术现状
121中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2017.04（下）高炉是一种竖炉生产技术，利用碳(主要以焦炭形式)从铁氧化物中还原出铁，其主要产品是铁水，副产品是炉渣和煤气。
影响高炉技术经济指标的因素有很多，其中精料技术水平对高炉炼铁生产的影响率占70％左右，所谓高炉炼铁精料是指原料在进入高炉前，优化其质量，使之成为能满足高炉强化冶炼要求的炉料。
一般的，采取的高炉精料技术，体现在以下几个方面。
（1）入炉矿石含铁品位要高：主要表现为烧结球团矿的转鼓强度要高，烧结矿的碱度要高（一般在1.8～2.0）。
（2）高炉入炉原料中熟料的比例要高。
熟料是指烧结矿、球团矿。
（3）入炉原料中<5mm 粒度要小于总量的5％。
（4）入炉料粒度应偏小，最佳粒度表现为烧结矿25～40mm，焦炭为20～40mm，易还原的赤铁矿和褐铁矿粒度在8～20mm。
（5）入炉料的粒度要均匀，这样可以减少入炉料的填充性并提高炉料的透气性。
（6）入炉原料的化学成分和物理性能要稳定，波动区间小。
目前，保证原料场的合理储存量（保证配矿比例不大变动），或者建立中和混均料场是保证高炉料成份稳定的有效手段。
（7）铁矿石，焦炭中含有有害杂质要少。
特别是对S、P 的含量需要加以严格控制。
（8）铁矿石的冶金性能要好。
冶金性能是指铁矿石的还原度应大于60％ ；铁矿石的还原粉化率应当低；矿石的荷重软化点要高，软熔温度的区间要窄，矿石的滴熔性要温度高，区间窄。
1 我国目前高炉妒料结构的主要形式1.1 高碱度烧结矿搭配酸性球团矿形式这是我国高炉采用了多年的一种主要形式，鞍钢继1990年进行的采用70％高碱度烧结矿配30％酸性球团矿炉料结构的工业试验成功后，部分大型高炉(2500m 3级)采用75％碱度为1.85左右的烧结矿配加25％酸性球团矿的炉料结构与采用100％ 自烙性烧结矿指标比较，利用系数提高l7％～20％ ，综合焦比平均低40kg/t。
高炉炼铁原料和燃料及质量检验
⑥矿石的高温性能。矿石是在炉内逐渐受热、升 温的过程中被还原的。矿石在受热及被还原的过 程中及还原后都不应因强度下降而破碎，以免矿 粉堵塞煤气流通孔道而造成冶炼过程的障碍。为 了在熔化造渣之前，矿石更多地被煤气所还原， 矿石的软化熔融温度不可过低，软化与熔融的温 度区间不可过宽。这样一方面可保证炉内有良好 的透气性，另一方面可使矿石在软熔前达到较高 的还原度，以减少高温直接还原度，降低能源消 耗。块矿的软熔性能与酸性球团相近，但软熔温 度均低于烧结矿。
⑤小
原燃料的粒度要偏小，球团矿8~16mm，烧结矿 5~50mm，焦炭30~75mm，块矿5~15mm。中 小高炉使用的原燃料粒度可偏小一些。
⑥少
入炉粉末要少（<5mm的要小于3%），炉料中含 有害杂质（S、P、K、Na、Zn、Pb、F等）要少。 炉料中碱金属含量<0.3%，Pb含量小于0.15%。
②熟
熟料比（烧结矿+球团矿）要高。目前不再追求 100%的熟料比，如宝钢熟料比为81%，增加高品 位块矿，可有效提高入炉品位，有利于节能减排。 但熟料比不宜低于80%，否则会使燃料比升高。
③稳
原燃料供应的数量、比例和质量要稳定。原燃料 稳定是高炉生产的灵魂。
④均
原燃料的粒度和成分要均匀。这是高炉提高料柱 透气性有效办法。大、中、小粒度的炉料混装会 有填充作用，减少有效空间。一般要求矿石 5~15mm的粒度要小于30%，焦炭在炉缸的空间 在40%。
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.。
2炼铁
①碳素沉积可能使炉料破碎产生粉末； ②影响料柱的透气性； ③渗入炉身砖衬因膨胀而破坏炉衬。
形成危害。
K，Na，Zn，Pb，F等虽不进入生铁，但
①易破坏炉衬等；②炉内易挥发，循环 积累造成结瘤事故；③污染环境。
8
铁矿石评价——还原性
还原性——矿石中与铁结合的氧被还
原剂夺取的难易程度
冶炼易还原的矿石可降低碳素燃料的
消耗量，使燃耗降低。
影响还原性的因素：矿物组成，致密
程度，气孔率等
9
18
2.1.2 燃料——焦炭
挥发分(V)：炼焦过程中未分解挥发完的
有机物。V是鉴别焦炭成熟程度的主要标 志（一级含量为0.8～1.2%） 含量过高表明成熟程度差，强度不够。 在冶炼过程中易碎裂产生粉末，影响料柱 透气性。
含量过低表明表面结焦过大，形成裂 纹多而脆。 所以要求挥发分适当。（0.8～1.2%）
21
2.1.2 燃料——焦炭
炼焦工艺
包含的工序有：洗煤，配煤，炼焦、 熄焦、煤气和化工产品回收处理等。 以下一一介绍。
22
炼焦工序 1）洗煤：原煤在煤焦前洗选，以降低煤 中灰分和洗除其它杂质（主要为S） 2）配煤：由于炼焦的煤主要有气煤、肥 煤、焦煤和废煤等。配煤则是将上述各种 结焦性不同的煤经洗选后，按一定比例配 合炼焦。目的：保证焦炭质量的前提下节 约日趋减少的主焦煤。扩大炼焦用煤源同 时尽可能多的获得化工产品。
喷吹燃料：为节焦，从风口喷吹燃
料以代替部分焦炭提供高炉热能和 化学能的方法。
喷吹燃料组成：固体（无烟煤与烟煤
粉）；液体（重油、煤焦油）；气体 （天然气或焦炉煤气）。 我国用的喷吹燃料80%以上为无烟煤粉。
高炉铁口泥套料的制作工艺流程
高炉铁口泥套料的制作工艺流程一、原料准备。
这制作泥套料啊，原料可是相当关键的呢。
咱得先把各种原料都找齐喽。
比如说，耐火骨料那是必不可少的。
这就像是盖房子得有砖头一样，它是泥套料的主要支撑部分。
一般呢，会选用一些高铝质的骨料，这种骨料耐高温的性能那可是杠杠的。
还有结合剂，就像胶水一样，能把这些骨料都黏合在一起。
黏土就是一种常见的结合剂，它能让泥套料成型，而且还能增加一定的可塑性。
另外，还有一些添加剂，像碳化硅之类的。
碳化硅这玩意儿可厉害了，它能提高泥套料的耐磨性，就像给泥套料穿上了一层坚硬的铠甲，让它在高炉那种恶劣的环境下也能多撑些时候。
二、原料配比。
原料都齐活了，接下来就是要确定它们的比例啦。
这就像是做菜放盐放多少得有个准儿一样。
耐火骨料、结合剂还有添加剂的比例可不能瞎配。
如果耐火骨料太多，泥套料可能就太硬，不容易成型，而且在使用的时候还容易开裂。
要是结合剂太多呢，泥套料可能就太黏糊了，强度又不够。
一般来说，高铝质耐火骨料可能会占到60% - 70%左右的比例，黏土这种结合剂大概占20% - 30%，碳化硅这种添加剂呢，就根据实际需求来加，可能5% - 10%左右就比较合适啦。
不过这也不是一成不变的，还得根据高炉的具体情况，像是温度啊、铁水的流速啊这些因素来调整呢。
三、混合搅拌。
比例定好了，那就开始把这些原料混合搅拌吧。
这个过程就像是做蛋糕要把面粉、鸡蛋、糖这些东西搅拌均匀一样。
咱得把耐火骨料、结合剂还有添加剂都放到一个大容器里，然后用搅拌机开始搅啊搅。
搅拌的时候要注意速度和时间。
速度不能太快，不然原料容易飞出来，搞得一团糟。
也不能太慢，太慢了就搅拌不均匀。
时间也得合适，太短了混合不好，太长了可能又会对原料的性能有影响。
大概搅拌个十几分钟到半小时左右，就能把它们搅拌得比较均匀啦，这时候泥套料看起来就像是一团均匀的泥巴一样。
四、成型。
搅拌均匀的泥套料就可以进行成型啦。
这就像是捏泥人一样，要把泥套料捏成咱们需要的形状。
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5.2 精料技术的内容是 高、熟、稳、均、小、净、少、好
• 要认识到精料的重要性，要加强精料技术的宣传
力度，要用制度化的管理去实现稳定的原燃料质 。
5.2 精料技术的内容是 高、熟、稳、均、小、净、少、好
• ① 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的核心。入炉矿品位升高1%， 焦比降低1.5%，产量增加2.5%，吨铁渣量减少30kg， 允许多喷煤粉 15kg 。提高入炉矿含铁品位的有效办法 是多使用含铁品位高的块矿和球团矿。 2009 年我国进 口铁矿石6.277亿t，比上年增加 41.5%。进口铁矿石含 铁品位比国产矿要高，促进了入炉矿含铁品位的提高。
• ④ 入炉原燃料粒度要均匀
• 不同粒度的原燃料同时装入高炉炉料会有填充作 用，使炉料的空间减少，透气性差。粒度均匀会 提高炉料透气性，提高矿石间接还原度。粒度均 匀会节焦增产。 •
国内外高炉炼铁企业对入炉料粒度要求
5.2 精料技术的内容是 高、熟、稳、均、小、净、少、好
• ⑤ 原燃料粒度要偏小
• 炉料粒度偏小，比表面积大，与还原剂接触面大， 可提高矿石还原度，促进间接还原比例提高。
• 一般规定，烧结粒度为 25mm ～ 40mm ，焦炭粒 度 25mm ～ 70mm ，球团粒度 8mm ～ 16mm ，块 矿8mm～30mm。小高炉可取下线值。
5.2 精料技术的内容是 高、熟、稳、均、小、净、少、好
• ⑥ 要筛除炉料小于5mm的粉末
• 入炉原燃料粒度组成的要求：<5mm的比例要小 于5%、5 mm ~15mm的比例要小于30%。 如果 实现了上述要求，则焦比下降 0.5% ，产量增加 0.4%～ 1.0%。入炉原燃料粒度组成中 <5mm 含 量如果从 4%上升到 11%，则煤气阻力由 1.6 升到 2.9，焦比升高1.6kg/t。
• ⑧ 铁矿石冶金性能要好 其标准是：
• 铁矿石还原性好：还原度要大于60%。
• 低温 还 原 粉化 率 低： 球团 矿 +3.15mm≥65 ％～
89% 。 低 温 还 原 粉 化 率 每 升 高 5% ， 产 量 下 降
1.5%。
5.2 精料技术的内容是 高、熟、稳、均、小、净、少、好
• ⑧ 铁矿石冶金性能要好
• 1000m3 ： >68% ； 2000m3 ： >72% ； 3000m3 ： >76%；4000m3以上：>78%。
• 2009年烧结矿转鼓指数较高的企业是新抚钢，广 钢，酒钢，唐钢，本钢，昆钢和首钢。
•
5.2 精料技术的内容是 高、熟、稳、均、小、净、少、好
• 烧结矿碱度
• 烧结矿碱度在1.8～2.0(倍)为高碱度烧结矿，高碱
• 高炉炼铁不要追求单一指标，要进行技术、经济、
管理系统分析，寻求企业利润最大化的途径。根 据每个企业的具体情况，对上述精料技术八个方 面找出主要矛盾，采取相应措施。购买铁矿石时， 不能只管价格的高低，一定要充分了解铁矿石的 冶金性能。
5.2 精料技术的内容是 高、熟、稳、均、小、净、少、好
• 大高炉对炉料质量的要求较高，特别是焦炭质量。
3 基本规定
• 3.0.1 高炉应分为 1000m3 、2000m3 、3000m3 、 40003 。 5000m3 炉容级别。每个级别应代表一个 高炉有效容积范围. • 3.0.2 高炉炼铁工艺设计，应按本规范的要求落实 原料、燃料的质量和供应条件。
• 3.0.3 高炉炉容应大型化，新建高炉车间或炼铁厂 的最终规模宜为2～3座。
4.1.3 烧结矿质量应符合表4.1.3的规定。
4.1.4 球团矿质量应符合表4.1.4的规定。
4.1.5 人炉块矿质量应符合表4.1.5的规定。
4.1.6 原料粒度应符合表4.1.6的规定。
4.1.7 焦炭质量应符合表4.1.7的规定。
4.1.8 高炉喷吹用煤应根据资源条件进行选择。喷吹 煤质量应符合表4.1.8的规定。
5.2 精料技术的内容是 高、熟、稳、均、小、净、少、好
• ③ 原燃料化学成分和物理性能要稳，波动范围要 小，原燃料供应量要稳定。 • 目前，我国高炉生产中存在的最大问题是原燃料 成分波动大。不少企业的炉料储存量不足一周用 量，造成烧结和高炉处于经常变料状态，致使高 炉生产不稳定。
5.2 精料技术的内容是 高、熟、稳、均、小、净、少、好
• 1.0.3 新建高炉的有效容积必须达到1000m3及以 上。沿海深水港地区建设钢铁项目，高炉有效容 积必须大于3000m3。
2总 则
• 1.0.4 高炉炼铁工艺设计应以精料为基础，采用喷 煤、高风温、高压、富氧、低硅冶炼等炼铁技术。 应全面贯彻高效、优质、低耗、长寿、环保的炼 铁技术方针。
• 1.0.5 高炉炼铁工艺设计除应执行本规范的规定外， 尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。
5.1 精料技术概述
• ② 高炉炼铁是个有条件组织生产的工序。具备什
么样的生产条件，就会有什么样的生产结果。也 就是说，优化生产条件的高炉，会得到好的生产
指标。要遵循炼铁学的基本规律，用科学发展观
来组织炼铁生产，不能有半点马虎。
5.1 精料技术概述
• ③ 用系统工程的方法分析精料技术。这里包括 技术、经济、管理三个方面的因素。购买低品位 廉价矿石要有个度，要用技术经济的观点进行分 析。要有既懂炼铁技术，又懂经济的人才，进行 合理精矿品位的科学计算，优化炼铁炉料结构， 以获取最大效益。2000年在全国炼铁生产会上， 就建议把烧结厂，球团厂，焦化厂，炼铁厂实行 统一管理，进行整合。
5.2 精料技术的内容是 高、熟、稳、均、小、净、少、好
• ⑦ 炉料含有害杂质要少
• 焦 炭 灰 分 中 含 K2O+Na2O 要 少 ， 煤 中 灰 分 中
K2O+Na2O含量要小于 2.0%。钾对炉料和耐火材
料的破坏作用要比钠大 10倍，所以要特别注意原 燃料中的钾含量不要超标。
5.2 精料技术的内容是 高、熟、稳、均、小、净、少、好
• 3.0.8 熔融状态的铁水、熔渣采用铁路或厂区道路 运输。进入高炉的固体物料和运出的物料宜采用 胶带运输。
4 原料、燃料和技术指标
• 4.l 原料和燃料要求
• 4.1.l 人炉原料应以烧结矿和球团矿为主。应采用 高碱度烧结
• 矿，搭配酸性球团矿或部分块矿，在高炉中不宜 加人熔剂。 • 4.1.2 人炉原料含铁品位及熟料率，应符合表4.1.2 的规定。
高炉原料工
七高炉 徐俊杰
1前言
• 高炉原料工是高炉炼铁的重要岗位，原料 是高炉炼铁的粮食，直接关系到高炉后续 的稳定、长寿以及指标改善。 • 本次课主要讲两部分内容，高炉对原料的 要求，以及高炉对原料追求的目标。 • 后续我们讲高炉的发展，及高炉原料工的 设备及工艺变化。
2总 则
• 1.0.1 为贯彻科学发展观和《钢铁产业发展政策》， 保证高炉炼铁工艺设计做到技术先进、经济合理、 节约资源、安全实用、保护环境，制定本规范。 • 1.0.2 本规范适用于高炉炼铁的新建和改造工程的 工艺设计。
度烧结矿转鼓指数高，还原度高。
• 2009年烧结矿碱度较高的企业有川威，成钢，达
钢，攀钢，永钢，锡兴，柳钢，马钢，敬业，凌
钢，新抚钢。
2 精料技术的内容是 高、熟、稳、均、小、净、少、好
• 焦炭转鼓指数
• 焦炭质量对大高炉十分重要，特别是在高冶炼强 度、高喷煤比条件下，焦炭的骨架作用更加重要。
• 2009 年 焦 炭 转 鼓 指 数 较 好 的 企 业 是 ： M40 较高的企业有宝钢，马钢，太钢，韶钢和莱 钢。
• ③ 原燃料化学成分和物理性能要稳，波动范围要 小，原燃料供应量要稳定。
• 料场是实现炉料成分稳定的最有效的办法。建设 宝钢时日本人提出这是必备条件，对宝钢高炉生 产起到重要作用。 • 马钢，广钢等企业相继建设了原料混均料场，对 高炉生产起到积极的作用。
5.2 精料技术的内容是 高、熟、稳、均、小、净、少、好
• 这八个方面相互有因果关系，与高炉操作也有密 切的关联。高炉生产是个系统工程，提高入炉矿 品位是精料的核心，目前影响我国高炉生产的主 要因素是原燃料质量不稳定。
5.1 精料技术概述
• ① 高炉炼铁是以精料为基础。精料技术水平对
高炉炼铁技术经济指标的影响在 70% ，其中焦炭 质量的影响占35%左右(特别是在高喷煤比和高冶 炼强度条件下)，高炉操作技术占10%，企业现代 化管理水平占10%，设备运行状态占5%，外界因 素(动力，上下工序，运输，供应等) 占5%。精料 技术对高炉炼铁的影响力度很大。
• ② 熟料
• 烧结矿、球团矿统称为熟料。熟料比是指烧结矿 加球团矿占入炉料的比例。2009年全国重点企业 熟 料 比 为 91.27% ， 比 上 年 下 降 1.30% 。 目前，我国企业已不再追求高熟料比，但建议熟 料比不低于80%。因为熟料比下降1%，燃料比会 升高2kg/t ～3kg/t。
• M10较低的企业有太钢， 韶钢，冶钢，马钢，萍 钢和新兴铸管。
2 精料技术的内容是 高、熟、稳、均、小、净、少、好
• 球团矿常温耐压强度(N/球)
• 2009年球团矿转鼓指数较高的企业有邯钢，沙钢， 抚钢，柳钢，峨口铁矿，吉林钢铁和宣钢 。
•
5.2 精料技术的内容是 高、熟、稳、均、小、净、少、好
3 基本规定
• 3.0.4 高炉炼铁工艺设计应结合国情、厂情进行多 方案比较，经综合分析后，提出推荐方案。 • 3.0.5 高炉炼铁工艺设计，必须设置副产物和能源 的回收利用设施。节能、降耗和环保设施应与高 炉主体工程同时设计，同时施工，同时投产。