常用铁矿粉烧结特性-2
(完整word版)烧结原料介绍
原料工技能知识1烧结原料的特性、标准与检测1.1烧结特性的特性与要求1。
1。
1铁矿粉的特性与要求1。
1.1。
1简述铁矿粉的分类组成地壳的各种岩石大部分都含有铁，已经知道的铁矿石有300多种。
但是目前能作为炼铁原料的只有20多种。
它们按照贴矿物的不同存在形态，又分为磁铁矿(Fe3O4）、赤铁矿(Fe2O3）、褐铁矿(Fe2O3.H2O)、菱铁矿(FeCO3）四大类.1。
1.1。
2烧结对含铁物料的要求铁矿粉是烧结生产的主要原料，它的物理化学性质对烧结质量影响最大，主要要求铁矿石品位高、成份稳定、杂质少、脉石成份适用于造渣、粒度适宜。
烧结用的精矿粒度不宜太细，一般小于0.074mm（-200目）的量小于80％。
褐铁矿、菱铁矿的精矿或粉矿要考虑结晶水、二氧化碳的烧损.国内褐铁矿烧损为9%-15%,菱铁矿烧损为17%-36%。
烧损大，烧结时体积收缩，褐铁矿收缩8%左右,菱铁矿收缩10%左右。
精矿水分大于12％时，影响配料准确性，混合不易均匀。
粉矿粒度要求控制在8mm 以下，便于烧结矿质量.当含铁原料中二氧化硅含量不足时，可添加含硅熔剂或部分高硅含铁原料.硅砂是烧结使用的增硅熔剂.1.1.1。
3高炉入炉矿中有害元素界限含量及其影响。
烧结矿质量要求：高炉入炉矿中有害元素界限含量：1。
1。
2熔剂的特性与要求1。
1.2.1熔剂的分类熔剂可分为碱性熔剂、酸性熔剂和中性熔剂三类。
我国铁矿的脉石多以SiO 2为主，所以普遍使用碱性熔剂。
碱性熔剂即含CaO 和MgO 高的熔剂。
常用的熔剂有：石灰石(CaCO 3）生石灰（CaO ）、消石灰（Ca(OH)2)和白云石（主要是CaCO 3和MgCO 3）。
1.1。
2。
2熔剂的要求碱性氧化物含量要高;S 、P 杂质要少；酸性氧化物含（SiO 2+Al 2O 3） 越低越好；粒度和水分适宜。
①有效熔剂性高：即碱性氧化物CaO+MgO 含量要高，而酸性氧化物SiO 2含量要低。
评价熔剂品质的重要标准，是根据烧结矿碱度要求,扣除本身酸性氧化物所消耗的碱性氧化物成分，所剩余的碱性氧化物的含量而确定的。
冶金性能与基础特性
冶金性能与基础特性附1：铁烧结矿、球团矿的冶金性能序号冶金性能名称符号表示概念描述标准1还原度（900℃）RI 还原性指用还原气体从铁矿石中排除与铁相结合的氧的难易程度的一种量度。
2还原速率指数RVI 从还原曲线读出还原达到30%和60%时相对应的还原时间（min）。
我国以3h的还原度指数RI作为考核用指标，还原速率指数RVI作为参考指标。
测定标准为GB/T13241-91“铁矿石还原性的测定方法”。
RI≥72%3低温还原粉化率（500℃）RDI指高炉含铁原料（如烧结矿、块矿、球团矿）在高炉上部较低温度下被煤气还原时，主要由于赤铁矿向磁铁矿转变，体积膨胀，产生应力，从而导致粉化的程度。
低温还原粉化率是烧结矿重要的冶金性能指标之一。
还原粉化指数（RDI）表示还原后的铁矿石通过转鼓试验后的粉化程度,分别用RDI+6.3、RDI+3.15、RDI-0.5表示。
试验结果评定以RDI＋3.15的结果为考核指标，RDI＋6.3、RDI-0.5只作参考指标。
RDI+3.15≥72%RDI-3.15＜28%4荷重还原软化性能T BST BEΔT B反映炉料加入高炉后，炉身下部和炉腰部位透气性的，这一部位悬料和炉腰结厚往往是由于炉料的荷重软化性能不良所造成的，故这一性能对高炉冶炼也显得比较重要。
T BS＞1100℃ΔT B=T BE-T BS＜150℃5熔融滴落性能ΔT=Td-TsΔPmaxS值铁矿石的熔融滴落性能简称熔滴性能，它是反映铁矿石进入高炉后，在高炉下部熔滴带的性状的，由于这一带的透气阻力占整个高炉阻力损失的60%以上，熔滴带的厚薄不仅影响高炉下部的透气性，它还直接影响脱硫和渗碳反应，从而影响高炉的产质量，因此它是铁矿石最重要的冶金性能。
Ts＞1400℃ΔT=Td-Ts＜100℃ΔPmax＜180×9.8PaS值≤40Kpa·℃6还原膨胀性能RSI 还原膨胀性能是球团矿的重要冶金性能，由于氧化球团的主要矿物组成为Fe203，Fe203还原为Fe304过程中有个晶格转变，即由六方晶体转变为立方晶体，晶格常数由5.42埃增至8.38埃，会产生体积膨胀20%～25%，Fe304还原为Fe0过程中，体积膨胀可为4%～11%。
烧结生产中的主要铁矿粉
烧结生产中的主要铁矿粉澳洲矿粉1、 PB粉：全称皮尔巴拉混合粉（力拓公司经营），粉的品位在61.5％左右，部分褐铁矿，结晶水较多5%左右（烧损较大），铝含量2.5左右，烧结性能较好；属于中低水合褐铁矿，还原性好，热强度一般。
2、纽曼粉：产于澳大利亚纽曼镇的纽曼山矿，属赤铁矿，烧结性能较好，粉的品位在62.5％左右，结晶水含量3%～4%，由澳大利亚西澳州必和必拓公司生产。
铝含量2左右，水分和结晶水含量较低，属于高品质澳矿粉。
3、杨迪粉：产于澳大利亚（必和必拓公司经营），品位在58％左右，铝含量3左右，属中高水合褐铁矿，结晶水较多（7%左右），亲水性高，因其结构疏松，烧结同化性和反应性较好，高炉冶炼性能（热强度，还原性和RDI）不佳。
4、火箭粉：又称FMG，由澳大利亚第三大铁矿石生产商FMG公司生产；据说用作火箭发动机燃料的一种成分，故称火箭粉，其品位在58.5％左右，硅4左右，铝1.5左右（较低），属于褐铁矿，烧结性能较好，储量大且单烧品位高，结晶水在8％左右。
FMG粉矿化学成分优于扬迪粉，但烧结性能和造球性能不如扬迪粉。
5、罗布河粉：产于澳大利亚的罗布河铁矿联合公司；品位在57.5％左右，属于褐铁矿，水分和结晶水较大，铝含量居中，烧结性能较差，但是生产烧结矿的还原性较好。
6、麦克粉：又称MAC粉，中国国内应用的多为58％左右的品位，属中水和褐铁矿，烧结性能较好，含有7％左右的结晶水，铝含量3左右。
粒度大，亲水性低，烧结性能一般。
巴西矿粉1、巴特（SSFT）粉：巴西淡水河谷公司专门为中国市场配制的烧结矿粉，大部分赤铁矿，小部分磁铁矿，铁含量在65％左右，硅含量在4.4％左右，铝1.5左右，水分较大，结晶水小，烧结同化性好，结矿坚硬。
2、巴卡粉：卡拉加斯粉的简称，英文简称SFCJ粉，亚铁含量高，铁含量在65％以上（65-67％），硅含量在1％-2％。
铝1％左右，结晶水1.6％左右，水分8-9％（亲水性强），因产于巴西卡拉加斯矿而得名，粉矿的质量优异，价格高。
几种典型铁矿石烧结基础特性的实验与评价
ＡＮＧＡＮＧ ＥＣＨＮ０Ｌ Ｔ ０ＧＹ
Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ Ｇ Ｈ
度 和还 原性 。
实现优势互补 ， 改善烧结矿产量 、 质量的 目的。
翟立委 ， 工程 师 ， 士研究生 ， 硕 鞍钢股份有限公 司技术 中心冶 金工艺研究所（ １０ ９ 。 １４ ０ ）
一
１ — ２
维普资讯
鞍 钢 技 术
２０ ０ ７年 第 ３期
了测试与评价 ， 包括铁矿石的 同化性 、 流动性 、 粘结相强度 、 连晶性 能及 铁酸钙生成性 能。在 此
研究基础上 给出了烧结与球团互 补性 配矿建议 。 关键 词 铁矿 石 烧 结基础 特性
中图分 类号 ：Ｆ ４ ． Ｔ０６４
配矿
文章 编号 ：０６— ６ ３ ２０ ０ ０ １ ０ １０ ４ １ （０７）３－ ０ ２— ３
指铁 矿石 在烧 结过 程 中靠 晶键连 接 获得 强度 的能
口粉矿烧结基础特性 的研究 ， 以期达到矿种的合
理 选择 和搭 配使用 ， 分发 挥各种 铁矿 石 的优点 ， 充
力。铁矿石的铁酸钙生成特性是指在烧结过程中 复合铁酸钙的生成能力。铁矿粉烧结的理论和实 践都表明 ， 根据铁矿石各种能力的不同， 可以对烧 结生产配矿进行优化， 以有效地改善烧结矿 的强
１ 前 言
研 究表 明 ， 结 生 产 的 各 项技仅 仅 取 决 于 铁矿 石 的常 温 性 能 ， 更
２ 铁 矿石烧结基础特性
铁 矿石 的烧结 基础 特性是 指铁 矿石 在烧 结过 程 中呈现出的 自身特有 的物理性质 ， 是评 价铁矿 石对 烧 结矿各 种 冶金性 能影 响的基 本指标 。它 主 要包 括 ： 同化 性 、 液相流动 性 、 结 相强度 、 晶性 粘 连 能 和铁 酸钙生 成性 能 。
常见铁矿品种及典型指标
常见铁矿品种及典型指标铁矿石是炼铁的主要原料，根据其物理性质和化学成分的不同，可以分为多种不同品种的铁矿石。
以下是常见的铁矿石品种及其典型指标的介绍：1.高品位磁铁矿（高级矿）：-化学成分：含有较高的铁含量（通常超过65％Fe）和低的杂质含量。
-低杂质含量：硅含量低于2％，磷含量低于0.075％，锰含量低于0.10％。
-磁性强：可以通过磁力选矿方法进行提取。
2.低品位磁铁矿（中低级矿）：-较低的铁含量：通常在50％到65％之间。
-化学成分可变性较大：杂质含量较高，比如硅、铝、磷、锰等。
-使用较多的矿石类型之一，需要通过磁力选矿或其他方法进行提纯。
3.赤铁矿（高温烧结型矿）：-化学成分：通常含有60％到67％的铁含量。
-必要的烧结性能：能够在高温下烧结形成高强度的球团矿。
4.褐铁矿（低温烧结型矿）：-化学成分：铁含量通常在50％到60％之间。
-低温烧结性能：较低的熔点和烧结性能，可以在较低的温度下成团。
5.胶结矿（球团矿）：-由其他较低品位的铁矿石经烧结工艺形成的球状颗粒。
-化学成分：通常铁含量为55％到65％，杂质含量较高。
-特点：球团矿在炼铁过程中熔点低，易于熔化，并具有良好的焦炭比。
6.粉矿（细粉状铁矿石）：-特点：颗粒细小且均匀，易于矿石的混合和炼铁过程中的熔化反应。
-化学成分：根据需要可通过混合不同品种的矿石来调整铁含量和杂质含量。
铁矿石的典型指标包括化学成分、物理性质和炼铁特性等：1.化学成分：-铁（Fe）含量：以Fe2O3计，高品位磁铁矿通常超过65％，低品位磁铁矿通常在50％到65％之间。
-硅（SiO2）含量：通常作为杂质来计算，高品位磁铁矿低于2％，低品位磁铁矿较高。
-磷（P）含量：通常作为炼铁过程中的有害杂质来计算，高品位磁铁矿低于0.075％，低品位磁铁矿较高。
-锰（Mn）含量：通常作为杂质来计算，高品位磁铁矿低于0.10％，低品位磁铁矿较高。
2.物理性质：-粒度：粉矿通常细粉状，粒径在0.15毫米以下。
《烧结理论与工艺》第九章 烧结原料及其特性
铁矿、褐铁矿。
我国主要铁矿石生产地区铁矿石产量 单位：万吨
山东
地区
2005
2006（E）
2.86% 湖北
其他
河北 辽宁 内蒙古
15227 9005 2998
24852 10137 4026
10.91% 安徽 1.75% 四川 2.41% 5.27%
河北 43.39%
山西
2103
2767
北京
北京
1834
1682
2.95%
四川
1692
2877
安徽
1099
1328
山西
山东 湖北
1077 864
1645 1002
5.09%
内蒙古 7.23% 辽宁
18.14%
全球铁矿石资源储量及基础储量
2005年世界主要铁矿石生产国产量及进出口量
矿 石 种 类
冶金工业对锰矿石的质量要求
锰矿资源概况
截至１９９６年底，我国陆地已查明锰矿区２１３处， 保有锰矿石储量５.６６亿t，其中Ａ＋Ｂ＋Ｃ级占４０ ％，为２.２７亿t。如按矿石平均含锰２１％计算，保有 锰金属储量１.１９亿t，其中Ａ＋Ｂ＋Ｃ级０.４８亿t。
世界锰矿储量为６.８亿t（锰金属量,下同）、储量基础５ ０亿t。其中南非居首位，储量基础４０亿t；往下依次是 乌克兰，５.２亿t；加蓬，１.５亿t；澳大利亚，０.７２ 亿t；巴西，０.５６亿t；格鲁吉亚，０.４９亿t；印度， ０.３６亿t。如以中国的Ａ＋Ｂ＋Ｃ级储量和国外的储量 基础相比，中国居于格鲁吉亚之后，印度之前，大约排在 第６位。
《钢铁冶金》第二章铁矿烧结
四、燃料燃烧和传热
❖ 烧结料中固体碳的燃烧为形成粘结所必须的液相和进行 各种反应提供了必要的条件(温度、气氛)。烧结过程所需 要的热量的80~90%为燃料燃烧供给。然而燃料在烧结混 合料中所占比例很小，按重量计仅3~5%，按体积计约 10%。在碳量少，分布稀疏的条件下，要使燃料迅速而 充分地燃烧，必须供给过量的空气，空气过剩系数达 1.4~1.5或更高。
❖ 随着烧结过程的进行，燃烧层向下移动，烧结矿层增厚， 自动蓄热作用愈显著，愈到下层燃烧温度愈高。这就出现 上层温度不足(一般为1150℃左右)，液相不多，强度较低， 返矿较多；而下部温度过高，液相多，过熔，强度虽高而 还原性差，即上下烧结矿质量不均的现象。为改善这种状 况，提出了具有不同配碳量的双层或多层烧结的方法。即 上层含碳量应高于平均含碳量，而下层应低于平均含碳量， 以保证上下层温度均匀，质量一致。而且节省燃料。苏联 采用分层烧结某矿粉，下部含碳量低1.2%，节省燃料10%， 联邦德国某厂使用双层烧结，节省燃料15%，日本用此法 节省燃料10%。
❖ 随着烧结料层的增厚，自动蓄热量增，有利于降低燃料 消耗，但随着料层厚度增加，蓄热量的增加逐渐减少，所 以燃耗降低幅度也减小。当烧结矿层形成一个稳定的蓄热 层后，则蓄热量将不再增加，燃耗也不再降低。因此，从 热量利用角度看，厚料层烧结是有利的，但不是愈厚愈好， 在一定的条件下，存在着一个界限料层高度。同时料层高 度的进一步增加还受到透气性的限制。
❖ 在某一层中可能同时进行几种反应，而一种反应又可能在几层中进行。 下面对各过程分别进行研究和讨论。
二、烧结料中水分的蒸发、分解和凝结
❖ 任何粉料在空气中总含有一定水分，烧结料也不例外。除 了各种原料本身带来和吸收大气水分外，在混合时为使矿 粉成球，提高料层透气性，常外加一定量的水，使混合料 中含水达7~8%。这种水叫游离水或吸附水。100℃即可 大量蒸发除去。如用褐铁矿烧结，则还含有较多结晶水 (化合水)。需要在200~300℃才开始分解放出，若含有粘 土 质 高 岭 土 矿 物 (Al2O3·2SiO2·H2O) 则 需 要 在 400~600℃ 才能分解，甚至900~1000℃才能去尽。
影响烧结矿转鼓强度的因素
影响烧结矿转鼓强度的因素烧结矿转鼓强度是指烧结矿在转鼓烧结机中经过烧结过程后的机械强度。
以下是影响烧结矿转鼓强度的几个关键因素：1. 铁矿粉的种类和烧结特性：不同种类的铁矿粉具有不同的烧结特性，如粒度分布、粉末形状和矿物组成等。
这些特性会影响烧结矿的结合力和强度。
一般来说，粒度适中、矿物组成均匀的铁矿粉更有利于形成高强度的烧结矿。
2. 固体燃料和熔剂质量：固体燃料和熔剂是烧结过程中提供热量和熔融物质的重要组成部分。
固体燃料的质量和燃烧效率会影响烧结矿的温度和热传导能力，从而影响烧结矿的转鼓强度。
熔剂的质量和添加量也会影响烧结矿的矿物相组成和结构特性。
3. 返矿的质量和数量：返矿是指从烧结矿生产过程中回收的废料或再利用的矿石。
返矿的质量和数量会影响烧结矿的矿物相组成和结构特性，进而影响转鼓强度。
适当的返矿添加可以改善烧结矿的结合力和强度。
4. 烧结矿的碱度和矿物组成：烧结矿的碱度是指矿石中碱金属氧化物（如Na2O和K2O）的含量。
碱度对烧结矿的矿物相组成和结构特性有重要影响，进而影响转鼓强度。
一般来说，适当的碱度可以促进矿石颗粒的结合和结晶过程，提高转鼓强度。
5. 烧结矿SiO2和FeO含量、MgO和Al2O3含量：烧结矿中SiO2和FeO的含量会影响矿石颗粒的结合力和结构特性。
高SiO2含量会使烧结矿颗粒结构松散，降低转鼓强度。
MgO和Al2O3的含量也会影响烧结矿的矿物相组成和结构特性，进而影响转鼓强度。
6. 主要操作参数：料层厚度、水分、配碳量、布料点火、烧结速度和冷却速度等操作参数也会对烧结矿的转鼓强度产生影响。
适当的操作参数可以提高烧结矿的结合力和强度。
需要注意的是，烧结矿转鼓强度的影响因素是相互关联的，不同因素之间存在复杂的相互作用。
在实际生产中，需要综合考虑这些因素，并根据具体情况进行调整和优化，以达到最佳的烧结矿转鼓强度。
国外铁矿粉烧结基础特性及优化配矿研究
关键词：铁矿粉 烧结基础特性 优化配矿
中图分类号：TF041
文献标识码：A
文章编号：1672-1152（2020）02-0041-03
烧结矿是我国高炉炼铁的主要含铁原料之一， 入炉比例 70%~80%左右，所以优化烧结配矿及提高 烧结矿质量是高炉降本增效的重要措施[1-3]。长期以 来，对铁矿粉的烧结特性的认识仅是局限在铁矿粉 粒度组成、化学成分及制粒特点等常温特性方面，对 铁矿粉在烧结过程中所表现的高温物理化学反应了 解较少，而烧结特性更大程度上依赖于高温状态下铁 矿粉的烧结行为和性能[4-5]。因此，铁矿粉的烧结基础 特性对烧结过程及烧结矿质量有非常重要的影响。
根据 6 种矿粉烧结基础特性的差异，进行优化 配矿，并采用烧结杯对其进行验证，分析烧结矿的冶 金性能及微观形貌。 2 结果与讨论
收稿日期：2020-02-01 第一作者简介：田铁磊（1984—），男，博士，毕业于燕山大学， 讲师，主要从事冶金资源综合利用方面的研究。
铁矿石同化特性用同化温度 (即铁矿石与氧化 钙刚开始反应的温度)来表示。根据实验测得的各种
南非粉、澳粉、巴粗均为赤铁矿，而南非粉同化 能力最强，澳粉、巴粗同化温度相当，主要是因为南 非粉中 SiO2 比较适中，利于铁酸钙的生成，而澳粉 及巴粗中 SiO2 含量过高，将会使 SiO2 与 CaO·Fe2O3 中发生反应，把 Fe2O3 置换出来，生成高熔点硅酸二 钙，抑制铁酸钙的生成，从而使澳粉和巴粗同化性变 差。对于澳粉和巴粗而言，主要是因为巴粗铁矿粉中 MgO 含量较高，促进赤铁矿分解成磁铁矿，不利于铁 酸钙生成，从而相应地提高了同化温度。因此，南非 粉、澳粉、巴粗三种粉同化能力的高低为：南非粉跃澳 粉>巴粗。
铁矿粉烧结理论
烧结速度/mm/min
21 20 19 18 17 16 15 14 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 29 28 27 26 25 24 23 22 21 4.1 4.0 3.9 3.8 3.7 3.6 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5
一般来说，碳的燃烧在较低温度和氧含量较高的条件下，以生成CO2为主；在较高 温度和氧含量较低的条件下，以生成CO为主。烧结废气中，碳的氧化物是以CO2为 主，只含少量的CO。
图4－2 在烧结试验过程测得废气中的 氧气、二氧化碳和一氧化碳的变化
(试验所用燃料量为7％)
通常用燃烧比(CO/CO+CO2)来衡量烧结过程中碳的化学能利用程度，用废气成分 来衡量烧结过程的气氛。燃烧比大则碳的利用差，还原性气氛较强，反之碳的利用 好，氧化气氛较强。还原性气氛较强时，CO可以将Fe2O3还原为Fe3O4，因此，烧结 混合料中配碳量越过，烧结矿亚铁含量越高。 影响燃烧比的因素有： a.燃料粒度 (图4-3) b.混合料中燃料含量 (图4-4) c.烧结负压 (图4-5) d.料层高度 (图4-6) e.返矿量 (图4-7)
R
当扩散速率与化学反应同步，即 = 时，整个反应稳定进行， 则碳粒燃烧的总速度为：
V VR KD KR S CO2 KCO2 KD KR
VD
VR
K K K ≈ ，此时，过程的总速度取决于化学 在低温下， K ﹤﹤ ， 反应速度，称燃烧处于“动力学燃烧区”。
R D R
在高温下， ﹤﹤ ， ≈ ，此时，过程的总速度取决于氧的 扩散速度，称燃烧处于“扩散燃烧区”。 当燃烧处于动力燃烧区时，燃烧速度受温度影响较大，随温 度升高而增加，而不受气流速度、压力和固体燃料粒度的影响。 当燃烧处于扩散燃烧区时，燃烧速度取决于气体的扩散速度， 而温度的改变影响不大。 烧结过程在点火后不到一分钟，料层温度升高到1200℃～ 1350℃，故其燃烧反应基本上是在扩散区内进行，因此，一切 能够增加扩散速度的因素，如减小燃料粒度、增加气流速度 （改善料层透气性、增加风机风量）和气流中的氧含量，都能 提高燃烧反应速度，强化烧结过程。
包钢常用铁矿粉烧结基础特性
包钢常用铁矿粉烧结基础特性
包钢常用铁矿粉烧结是一种重要的冶金工艺，它可以制造出各种形状、性能优异的金属材料。
烧结铁矿粉是指将粒径小于
0.074mm的矿粉经过混合、空气过滤、热处理等工艺步骤，再经过高温烧结成颗粒具有一定的体积和结构的烧结体的工艺过程。
由于烧结铁矿粉具有良好的性能特点，它已经被广泛应用于各种行业，如冶金、建筑、机械制造、电子、化工等行业。
包钢常用铁矿粉烧结具有良好的基础特性。
首先，它具有良好的热稳定性，可以承受极高的温度，即使在高温下也不会轻易熔化，可以长期稳定在高温环境中。
其次，它具有耐腐蚀性，可以在恶劣条件下工作，不容易受到腐蚀，能有效延长使用寿命。
此外，它具有良好的电磁性能，可以有效的抑制电磁波的传播，保护电子设备免受电磁波的损害。
此外，烧结铁矿粉还具有抗压性能强、质量稳定、表面光洁度高、刚度强、热膨胀系数小等特点，因此，它在机械制造、轴承制造、汽车制造、航空航天等行业得到了广泛的应用。
从上述内容可以看出，包钢常用铁矿粉烧结具有良好的基础特性，它的热稳定性、耐腐蚀性、电磁性能、抗压性能强等特点都使它在不同行业得到了广泛的应用。
由于它的优异性能，
不仅可以满足各类工业生产的先进需求，还可以有效提高生产效率。
所以，包钢常用铁矿粉烧结在各类行业中应用量越来越大，是一种非常有用的金属材料。
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。
冶金性能与基础特性
附1：铁烧结矿、球团矿的冶金性能序号冶金性能名称符号表示概念描述标 准1还原度（900℃）RI还原性指用还原气体从铁矿石中排除与铁相结合的氧的难易程度的一种量度。
2还原速率指数RVI 从还原曲线读出还原达到30%和60%时相对应的还原时间（min）。
我国以3h的还原度指数RI作为考核用指标，还原速率指数RVI作为参考指标。
测定标准为GB/T13241-91“铁矿石还原性的测定方法”。
RI≥72%3低温还原粉化率（500℃）RDI指高炉含铁原料（如烧结矿、块矿、球团矿）在高炉上部较低温度下被煤气还原时，主要由于赤铁矿向磁铁矿转变，体积膨胀，产生应力，从而导致粉化的程度。
低温还原粉化率是烧结矿重要的冶金性能指标之一。
还原粉化指数（RDI）表示还原后的铁矿石通过转鼓试验后的粉化程度,分别用RDI+6.3、RDI+3.15、RDI-0.5表示。
试验结果评定以RDI＋3.15的结果为考核指标，RDI＋6.3、RDI-0.5只作参考指标。
RDI+3.15≥72%RDI-3.15＜28%4荷重还原软化性能T BST BEΔT B反映炉料加入高炉后，炉身下部和炉腰部位透气性的，这一部位悬料和炉腰结厚往往是由于炉料的荷重软化性能不良所造成的，故这一性能对高炉冶炼也显得比较重要。
T BS＞1100℃ΔT B=T BE-T BS＜150℃5熔融滴落性能ΔT=Td-TsΔPmaxS值铁矿石的熔融滴落性能简称熔滴性能，它是反映铁矿石进入高炉后，在高炉下部熔滴带的性状的，由于这一带的透气阻力占整个高炉阻力损失的60%以上，熔滴带的厚薄不仅影响高炉下部的透气性，它还直接影响脱硫和渗碳反应，从而影响高炉的产质量，因此它是铁矿石最重要的冶金性能。
Ts＞1400℃ΔT=Td-Ts＜100℃ΔPmax＜180×9.8PaS值≤40Kpa·℃6还原膨胀性能RSI 还原膨胀性能是球团矿的重要冶金性能，由于氧化球团的主要矿物组成为Fe203，Fe203还原为Fe304过程中有个晶格转变，即由六方晶体转变为立方晶体，晶格常数由5.42埃增至8.38埃，会产生体积膨胀20%～25%，Fe304还原为Fe0过程中，体积膨胀可为4%～11%。
铁矿粉化学成分对烧结高温基础特性的影响靳加亮王思思
铁矿粉化学成分对烧结高温基础特性的影响靳加亮王思思发布时间：2023-05-30T14:46:58.255Z 来源：《科技新时代》2023年6期作者：靳加亮王思思[导读] 烧结作为矿石冶炼中的重要环节，其烧结质量直接关系到最终矿产的品位。
在烧结过程中，温度是至关重要的因素之一，其直接影响到最终的烧结质量。
因此，文章选用10种铁矿粉作为研究对象，对比烧结高温环境下的同化性、液相流动性、粘结相强度和铁酸钙生成量等烧结特性，以此来分析铁矿粉化学成分对烧结高温基础特性的影响。
天津市新天钢联合特钢有限公司天津市宁河区 301500摘要：烧结作为矿石冶炼中的重要环节，其烧结质量直接关系到最终矿产的品位。
在烧结过程中，温度是至关重要的因素之一，其直接影响到最终的烧结质量。
因此，文章选用10种铁矿粉作为研究对象，对比烧结高温环境下的同化性、液相流动性、粘结相强度和铁酸钙生成量等烧结特性，以此来分析铁矿粉化学成分对烧结高温基础特性的影响。
关键词：铁矿粉化学成分；烧结高温；基础特性；影响近年来，随着冶炼水平的提高和进口铁矿石价格的变化，国内企业为提高烧结矿品位，逐步降低了烧结矿中SiO2的含量。
而随着二氧化硅含量的降低，矿相中硅酸盐含量和液相含量均下降，从而导致烧结矿的冷强度和成品率下降。
因此，寻求提高烧结矿质量的途径显得尤为重要。
1试验原料与方法1.1铁矿粉的化学成分试验所用10种铁矿粉化学成分及烧损见表1。
表1 铁矿粉的主要化学成分（质量分数）及烧损1.2高温基础特性试验方法铁矿粉高温烧结的基本性能包括同化作用、液相流动性、黏结相强度和铁酸钙的生成特性。
2试验结果2.1同化性结果A5和C1的同化温度均高于1300 ° C，低硅矿A1的同化温度为1286 ° C，A2的同化温度最低，优于其他铁矿粉。
2.2液相流动性结果A5镜铁矿的液相流动性小于2.0，A3、A4、A6、B1、C2的液相流动性指数大于4.0，A1的液相流动指数为2.95。
褐铁矿粉特性与措施
褐铁矿粉、高AL2O3矿粉烧结特性及应对措施一、褐铁矿配比对烧结指标的影响1、褐铁矿配比对固体燃耗的影响，配量大固体燃耗上升。
2、碱度对高配比褐铁矿指标的影响，碱度高强度相对上升，燃耗下降。
3、料层厚度对烧结指标的影响，料层越高，烧结矿强度相对上升，燃耗下降。
二、烧结特性及措施褐铁矿粉烧结特性及措施（1）特性：组织疏松，堆密度小，空隙率高，吸水性强。
措施：大水制粒，混合料水分控制相对高些，使用消化器，热水消化，强化制粒。
（2）特性：混合料原始透气性好，烧结速度快。
措施：厚料层烧结，料层厚度>750mm，优化布料，压实、克服边缘效应。
（3）特性：烧结热耗大措施：低温点火950±50（为了降低爆裂，因内含水），控制原始矿粉粒度（<8mm），热风烧结（引入换冷废气作热风）（4）特性：同化温度低，过湿带厚，烧结料层透气性差。
措施：低水烧结：采用蒸汽（热风）预热混合料，热水消化生石灰，提高混合料温度。
（5）特性：成品矿致密度低，粉末多，成品率低，强度低措施：低MgO烧结，MgO≦2%，低负压、低机速烧结，控制红火层≦150mm，降低成品矿冷却速度。
褐铁矿粉烧结效果固体单耗<53kg/t FeO<9% 转鼓强度≧76% 成品率≧85%三、高AL2O3矿粉烧结特性（1）特性：液相流动性差，成品矿强度低措施：优化配矿，提高液相流动性，蒸汽预热，提高混合料温度，低水烧结，热风烧结。
（2）同化温度高，粘结相少，液相不足措施：增加配碳量，提高氧化亚铁±1%或±1.5%，优化配矿：降低混合料同化温度，增加粘结相。
（3）特性：成品矿小粒级比例高，返粉量大措施：强化制粒，改善料层透气性。
配矿保持适宜的硅铝比（0.1-0.4），高碱度厚料层低温烧结，延长高温下的停留时间，降低冷却速度，曾加SFCA生成比例。
（4）特性：成品矿冷强度低，RDI指数低措施：合理布料，均匀烧结，低温烧结，控制玻璃相生成。
烧结生产知识
烧结生产知识一、铁矿石烧结知识（原料条件）1、天然矿粉与烧结1）天然矿粉包括富矿粉和贫矿粉，其中天然矿粉含铁量在45%以上的通常称为富矿粉，含铁量低于45%的通常称为贫矿粉。
45%这个界限随着冶炼技术的发展是会变化的。
2）铁矿粉烧结是重要的造块技术之一。
由于开采时产生大量的铁矿粉，特别是贫铁矿富选促进了铁精矿粉的生产发展，使铁矿粉烧结成为规模最大的造块作业。
烧结矿比天然矿石有许多优点，如含铁量高、气孔率大、易还原、有害杂质少、含碱性熔剂等。
2、铁矿石分类：按照铁矿物不同的存在形态，分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四大类。
1）磁铁矿：磁铁矿化学式为Fe3O4，也可以视为Fe2O3与FeO的固溶体。
比密度为4.9--5.2t/m3，硬度为5.5--6.5，难还原和破碎，有金属光泽，具有磁性。
其理论含铁量为72.4%。
磁铁矿晶体为八面体，组织结构较致密坚硬，一般成块状和粒状，表面颜色由钢灰色到黑色，条痕均是黑色，俗称青矿。
2）赤铁矿：赤铁矿俗称“红矿”，化学式为Fe2O3，其矿物成份是不含结晶水的三氧化二铁，密度为4.8—5.3，硬度不一，结晶完整的赤铁矿硬度为5.5—6.0，理论含铁量70%。
赤铁矿由非常致密的结晶组织到很分散的粒状，结晶的赤铁矿外表颜色为钢灰色和铁黑色，其它为暗红色，但条痕均为暗红色。
3）褐铁矿：褐铁矿石（mFe2O3. nH2O）是一种含结晶水的Fe2O3，按结晶水含量不同，褐铁矿分为五种，其中以2Fe2O3. 3H2O形式存在的较多。
4）菱铁矿：菱铁矿石的化学式为FeCO3，理论含铁量为48.2%。
自然界中常见的是坚硬致密的菱铁矿，外表颜色为灰色和黄褐色，风化后变为深褐色，条痕为灰色或带黄色，由玻璃光泽。
菱铁矿的比重为3.8吨/米3，无磁性。
3、铁矿粉分类：1）精矿粉：也称选粉。
是天然矿石经过破碎、磨碎、选矿等加工处理，除去一部分脉石和杂质，使含铁量提高后的极细的矿粉叫精矿粉。
SiO2对铁矿烧结质量的影响
123科学技术Science and technologySiO 2对铁矿烧结质量的影响郭小龙（河钢宣钢炼铁厂，河北 张家口 075100）摘 要：在我国的高炉含铁炉料中，烧结矿所占比例达到80%以上。
烧结工艺复杂、影响因素众多。
其中SiO 2作为烧结粘结相的成分，其含量高低对烧结矿性能产生重大的影响。
因此本文探讨SiO 2含量对铁矿烧结质量的影响机制，从微观结构、强度影响、还原性能、低温还原粉化性能等影响变化展开分析，为实践生产工艺提供依据。
关键词：铁矿；烧结质量；液相；矿物组成中图分类号：TF046.4 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）10-0123-2收稿日期：2020-05作者简介：郭小龙，男，生于1981年，汉族，河北张家口人，本科，中级工程师，研究方向：烧结矿配矿研究，烧结质量提升，矿粉烧结性能。
烧结是现代大型钢铁联合企业中必不可少的一道工序，在我国的高炉含铁炉料中，烧结矿所占比例达到80%以上。
烧结工艺复杂、影响因素众多。
原材料是烧结质量的一个最主要的因素，目前我国的生产中以进口矿为主，目前我国也成为世界上最主要的铁矿石进口国，尤其是2019年铁矿进口额在度创新高，累计进口铁矿石10.7亿吨，进口金额1014.6亿美元。
随着铁矿石进口量的递增，优质铁矿石出现明显劣质化的同时，部分低劣的新矿种也开始投入市场，由于成本限制低价物料的大量使用，使烧结矿SiO 2含量整体呈升高趋势。
本文基于烧结矿微观结构结合生产实际，探讨SiO 2对烧结矿性能质量的影响。
1 Si O 2对烧结矿微观结构的影响相关实验研究通过取配矿烧结试验成品矿进行矿相鉴定和能谱分析，探究了SiO 2含量对烧结矿微观结构的影响。
当SiO 2含量从4.83%逐步增加到5.77%的过程中，烧结矿微观结构发生了显著的变化。
当SiO 2含量为4.83%时，显微结构较为不均匀，黏结相主要为片状赤铁矿，伴随着少量的熔蚀状与条状铁酸钙。
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
包钢常用铁矿石烧结基础特性的试验研究
作者简介 ： 高万钧（ ９０一） 男 ， １７ ， 内蒙古包头市人 ， 工程师 ， 现从事烧结试验工作。
Ｋｅ ｒ ｓ： ｏ ｒ ； ａ ｉ ｓｎｅ ｉ ｇ ｃ ａａ ｔｒ ｔ ｓ ｅ ｐ ｒ ｎａ ｔ ｄ ｙ ｗｏ ｄ ｉ ｎ ｏ ｅ ｂ ｓｃ ｉ ｔｒ ｈ ｒｃｅ ｓｉ ； ｘ ｅ ｍｅ ｔｌｓｕ ｙ ｒ ｎ ｉ ｃ ｉ
不 同种类 的铁矿粉 ， 烧结性 能是不 同的 ， 其 研究
合理利 用 ， 已成 为急需解 决 的问题 ， 这些 都离不开 对
收稿 日期 ：０ １ ０ ３ ２ １ — ３— １
１ 铁 矿烧 结 基 础特 性 试验 研 究
铁矿 的基础 特性是铁 矿在烧 结过程 中表现 的高
温物理化 学性质 ， 反 映 了铁矿 在 烧结 过 程 中 的行 它 为和作用 ， 是评价 铁 矿对 烧结 过 程 以及 烧 结矿 质 量 所 做贡献 的基本 指标 。
表明 ， 烧结 生产 的各项 技 术经 济 指标 和 烧结 矿性 能 不 仅仅取 决于铁 矿石 的常 温 性 能 ， 大 程度 上依 赖 更
铁矿 石高温 烧结行 为和性能 的深刻认识 。通 过对包 钢 自产矿 及 常用 进 口粉 矿烧 结 基 础 特 性 的试 验 研 究， 以期达 到矿种 的合 理选择 和搭配使 用 ， 充分 发挥 各种铁 矿石 的优 点 ， 现 优 势 互 补 ， 高 烧 结 矿 产 实 提
量 、 量的 目的 。 质
于高温状 态下铁矿 石 的烧 结基 础 特 性 ， 这是 以往 依 据 常温性 能评价铁矿 石的方 法所无 法获得 的重要认 识 。近年来 ， 随着炼 铁技 术 的进 步及 高 炉装 备水 平
的提高， 对烧结矿质量的要求越来越高， 因而对精矿 和进 口粉矿 的高温 烧结 行 为及 其 对烧 结 产量 、 量 质 的影 响提 出了更 高 的评价 要 求 。另 一方 面 ， 如何 利 用 自产 矿和进 口粉 矿两 种 铁矿 资 源 ， 以实 现 资源 的
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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
常用铁矿粉单烧实验分析
常用铁矿粉单烧实验分析
常用铁矿粉单烧实验分析
结论
几种进口铁矿粉烧结性能评述
梅山钢铁公司对杨迪粉用于烧结的评价 1、杨迪矿属于褐铁矿，其品位较低，结晶水含量较高，容积密度小，粒度较粗，同化性较好。 2、无论从基础特性还是从生产效果看，对梅钢烧结而言，杨迪矿是一种较适宜的矿粉。 3、杨迪矿价格相对低廉，对于降低烧结矿成本具有较大意义。
几种进口铁矿粉烧结性能评述
几种进口铁矿粉烧结性能评述
几种进口铁矿粉烧结性能评述
几种进口铁矿粉烧结性能评述
几种进口铁矿粉烧结性能评述
低温烧结
低温烧结(low temperature sintering)是一种铁矿石烧结工艺。它以较低的烧结温度，产生一种强度 高、还原性好的较理想的黏结相矿物——针状铁酸钙，并以此去粘结那些部分起反应或未起反应的 残余矿石。 工艺原理 工艺矿物学的研究表明：烧结矿质量的优劣与其中黏结相矿物有密切关系。在众多的黏结相矿物中 以针状铁酸钙矿物的还原性及机械强咬最好。因之，提高烧结矿质量的重要途径是发展以针状铁酸 钙为主的烧结矿牯结相矿物。针状铁酸钙是一种钙、铝、硅复合铁酸盐，简写为SFCA。道森 (P．R．Dawson)试验表明，SFCA是一种部分Fe2O3被SiO2和Al2O3。所取代的铁酸半钙。此外还表明 Al2O3。对铁酸盐的形成是必不可少的，而铁酸盐生成的形态与SiO2的含量有关。当SiO2在烧结矿 中含量x(SiO2)>8%，铁酸盐呈细纤维状或针状，而SiO2含量低时(x(SiO2)<4%)形成致密的铁酸盐。 此外铁酸盐的形态还受温度的影响。 工艺特点 低温烧结与高温熔融型烧结工艺相比，有以下特点：
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 制粒，最大限度的提高料层透气性。 (2)生产高碱度烧结矿。一般铁矿粉或铁精矿绝大多数都是酸性矿，为获得针状铁酸钙，必须添加较 多的石灰石或生石灰。据研究，烧结矿碱度(CaO/SiO2)1.5以上时，即有一定量铁酸钙出现，但以碱 度1.7～1.8为最好。 (3)烧结矿中要有适宜的铝硅比Al2O3/SiO2。以0.1～0.2为宜，只有这样才可在较低的烧结温度下 (1230～1270℃)促成针状铁酸盐的生成。 (4)合理的烧结制度。由Fe2O3和CaO组成的熔体大约在1200℃产生。当温度超过1300℃时，铁酸钙 熔解或熔化变为次生赤铁矿或磁铁矿及渣相。另外，为使针状铁酸钙和“粒状赤铁矿”稳定形成， 温度又要严格控制在高于1250℃，而且1100℃以上的高温保持时间应长一些，以保证有足够的反应 时间。因此，低温烧结的工艺操作．要求低碳、高料层、高氧位，并按原料的特性，采用合理的点 火、烧结制度。 低温烧结矿由于强度好、亚铁低、还原度高，因此在烧结节能、高炉增产节焦等方面都十分显著。
(1)烧结温度低，高温保持时问长。低温烧结工艺的最佳烧结温度为1230～1270℃，最高不超过 1300℃。1100℃以上的高温保持时间在3～5min以上，比高温熔融型烧结工艺要长1～3min。 (2)烧结矿的胶结相以针状铁酸钙为主，其数量超过30%～40%，而高温熔融型烧结矿，由于烧结温 度超过1300℃，针状铁酸钙变为柱状或分解，其数量将急剧减少。 (3)烧结矿的显微结构为交织熔蚀结构。理想的烧结矿结构，是由两种矿相组成的非均质结构。一种 属于多元体系的针状胶结相，另一种是被上述胶结相所胶结的残留矿石颗粒。其中未熔矿石约占 30%～40%。以赤铁矿为主的烧结料，其残余结构矿石为赤铁矿；以磁铁矿为主的烧结料，其残余 结构矿石为磁铁矿。