进口铁矿粉的烧结性能
巴西MBR粉矿的烧结基础特性
铁矿粉试样的热分解失重率可以通过定义如下计算公式 得出。
D W1100% W
照片3.1 德国耐驰公司STA409－QMS高温热分析仪
根据以上运用扫描电镜（SEM）分析方法对MBR粉矿显 微结构进行的鉴定结果，表2.3给出了其铁矿物晶粒大小、孔 隙度以及晶体形貌的描述。各种含铁物料的扫描电镜分析微
观形貌实验结果如照片2.1～照片2.2所示。
表2.3 各种含铁物料的微观特征归纳表
原料
铁矿粉中铁矿物结晶粒度分布(%)
超细
细10-
＜10μm 30μm
本实验研究采用X射线衍射分析和扫描电子显微镜加能 谱分析的方法。X射线衍射分析法主要是对铁矿粉的矿物组 成进行鉴定，扫描电镜加能谱分析主要是提供铁矿粉的显微 结构以及有关脉石矿物存在状态的更为详细的信息。
X射线衍射分析的工作原理是：高能电子束轰固体样品 表面时，可以产生被激发元素的特征X射线。特征X射线是 元素原子中的电子层受到加速电子轰击，入射电子的能量大 于该元素的临界激发能量时，可把某一轨道上的电子轰击出 来产生空穴。在这种情况下，高能级的外层电子就会立即向 低能级的电子层中的空穴跃迁。同时，多余的能量以X射线
铁矿粉中的脉石矿物赋存状态对于其冶金性能有一定的 影响。例如：如果铁矿粉中的Al2O3以粘土（铝硅酸盐）而不 是以三水铝矿的形式存在，则其RDI可明显改善；如果铁矿粉 中的SiO2以游离态石英而不是以粘土的形式存在，则其可以改 善RI。铁矿粉中脉石赋存状态的差异也是造成其在烧结过程 中呈现不同作用和行为的重要原因之一。
背散射电子是指入射到样品表面的高能电子样品接触时， 有一部分电子会几乎不损失其能量地在样品表面被散射出去， 这部分电子称为背散射电子，由于低原子序数的元素反射效 率低、高原子序数的元素反射效率高，背散射电子可构成元 素组成的形貌图像。扫描电镜利用背散射电子显示出样品图 像称为背散射图像（QBSD）。
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。
加拿大精粉的烧结性能研究
2021年·130·矿产综合利用Multipurpose Utilization of Mineral Resources加拿大精粉的烧结性能研究孟利建，董复明，刘金涛，田铁磊，张硕（华北理工大学冶金与能源学院 河北省现代冶金技术重点实验室，河北 唐山 063009）摘要：针对一种非主流粉-加拿大精粉的烧结性能进行了研究。
研究结果表明，加拿大精粉的同化性高，流动性指数较好，粘结相强度较高，可以与适量的PB 粉进行互相替代。
以此为基础对加拿大精粉的配矿方案进行了烧结杯实验，结果表明，烧结配加10%左右的加拿大精粉后，烧结指标良好。
关键词：加拿大精粉；烧结；冶金性能doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2021.01.022中图分类号：TD989 文献标志码：A 文章编号：1000-6532（2021）01-0130-04收稿日期：2019-10-15；改回日期：2019-11-16作者简介：孟利建（1997-），男，学生，研究方向为冶金节能及资源综合利用技术研究。
通讯作者：田铁磊(1984-)，男，讲师，博士研究生，主要从事冶金节能及资源综合利用方面的研究。
随着钢铁产能的过剩，钢铁企业市场面临着严峻考验，如何增强企业的竞争力，提高企业的盈利能力及降低生产成本就显得尤为重要，而降本增效的关键在于烧结原料成本，一般原料成本占烧结矿成本的80%左右[1]。
因此，为了降低烧结成本，优化烧结配矿结构，同时也为了拓展铁矿石资源配置，应提高性价比较高的非主流矿使用比例。
非主流矿一般具有粒度不均匀且偏细，有害元素多，吸水性差等特点[2]，尤其是加拿大精粉亲水性弱、制粒差。
因此，应确定合理配比，以降低配加加拿大精粉带来的不利影响。
鉴于此，本试验开展了不同配比的加拿大精粉对烧结工艺参数及烧结矿冶金性能的影响研究，确定了加拿大精粉适宜配比，同时也为钢铁企业大规模使用加拿大精粉奠定理论基础。
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。
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。
塞拉利昂铁精粉的烧结试验研究
塞拉利昂铁精粉的烧结试验研究刘振林;万继成;周长强;杨金福【摘要】塞拉里昂铁精粉具有品位高、SiO2含量低、Al2O3含量和灼减高、粒度粗以及碱金属等有害元素含量低等特点,随着其比例的升高,烧结利用系数降低、转鼓强度总体呈现降低趋势,固体燃耗呈现升高趋势,烧结矿平均粒径呈现减小趋势;烧结矿RDI(+3.15 mm的比例)总体呈降低趋势;烧结矿还原度总体呈现升高的趋势;烧结矿软化开始温度1120℃以上,软化区间较窄.综合考虑,塞拉里昂铁精粉合适的比例为10%以内,最好不超过15%.另外,该铁精粉具有褐铁矿的性质,在铁精粉配加比例比较高时,要适当提高混合料水分配加量,以改善料层透气性.【期刊名称】《山东冶金》【年(卷),期】2016(038)005【总页数】4页(P20-23)【关键词】塞拉里昂铁精粉;烧结试验;同化性;冶金性能【作者】刘振林;万继成;周长强;杨金福【作者单位】山钢股份济南分公司炼铁厂,山东济南250101;山钢股份济南分公司炼铁厂,山东济南250101;山钢股份济南分公司炼铁厂,山东济南250101;山钢股份济南分公司炼铁厂,山东济南250101【正文语种】中文【中图分类】TF046.4塞拉利昂矿业有限公司生产的铁精粉（简称塞矿铁精粉），具有品位高、SiO2含量低、Al2O3含量和灼减高而且粒度比较粗的特点。
为了解塞矿铁精粉的烧结性能以及冶金性能，为今后塞矿铁精粉的合理使用提供技术支撑，在济钢目前原燃料条件下，开展了塞矿铁精粉的同化性能和配加不同比例塞矿铁精粉后的烧结性能以及烧结矿冶金性能变化趋势等的系列试验研究。
2.1 试验用原燃料性能试验用原燃料化学成分及粒度组成见表1、表2。
从表1可以看出，塞矿铁精粉与塞矿粗粉相比，其品位和TiO2有所升高，Al2O3和灼减有较大幅度的降低。
另外，该铁精粉基本不含Zn，其他有害元素含量也都不高，皆达到济钢验收标准JGY 026—2011铁矿石采购标准要求。
超特粉
超特粉汇总观点：化学成分方面：超特粉（SSF）属于品位较低，铝、锰较高，P相对较低的澳大利亚褐铁矿，其化学分成比较稳定，波动性较小。
烧损一般在8.5-9.5%，是一种高烧损的铁矿，可提高烧结透气性，但也可增加烧结固体燃耗，其他的微量元素较低。
粒度组成方面：据多数钢厂反映，超特粉的粒度组成较好，可提高烧结透气性。
实际生产方面：超特粉同化温度较低，液相生成能力较好，液相流动较好，有利于提高烧结透气性，提高烧结产量，但大比例使用影响烧结矿强度，提高固体燃耗，钢厂使用配比在10-30%不等，长期使用超特粉的钢厂配比控制在20%左右。
钢厂一般使用FMG混合粉、杨迪粉等中低品位的品种替代，也使用主流的MNP替代。
钢厂反应，使用超特粉搭配巴西粉或者精粉，可以保证烧结矿产质量。
具体钢厂技术专家的观点：钢厂1：超特粉我们配比目前20%，但只是短暂的，马上用完了。
原来我在别的钢厂工作时候经常用超特粉，粒度组成好，大粒度多，透气性好，烧损大，8.5-9.5%，硅偏高，一般6%左右，品位标准为56.5%。
利于提产，但烧结矿强度稍差，超特粉同化温度也比较低，容易烧结。
钢厂2：超特粉我们配比20%左右，是我们的主流矿，烧损大，锰高，价格便宜，替代品种是混合粉和西部粉。
钢厂3：超特粉成分:铁品位56.5-57%，硅：5.8-6.5%，铝：:2.7%，烧损：8.5-9.5%。
我们配比20%以内，搭配巴西粉使用，烧结性能可以，配比多时影响转鼓强度，成品率有下降趋势。
如果用杨迪替代它，从产量和强度都优于超特粉。
钢厂4：超特粉我们2014年使用效果还好，但FMG产量提升之后，这个矿的粒度偏粗，可以用混合粉替代。
钢厂5：超特粉属典型褐铁矿，以前使用最高比例达到45%左右，烧损较高，在8.5~9%。
烧结使用收缩较大，大比例使用能提高烧结产量，但烧结矿强度降低，燃耗升高。
可提高料层，配加部分精粉可以提高烧结强度。
可与FMG西部粉，混合粉替换使用。
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。
铁矿石质量和价值评价体系
建立铁矿石质量和价值评价体系优化铁矿石科学合理贸易许满兴（北京科技大学）摘要：本文介绍了铁矿石质量的概念和具体内容，介绍了铁矿石价值的概念和评价铁矿石价值的几种实用方法，对每种方法例举实例计算并加以分析说明，以建立铁矿石质量和价值评价体系，实现铁矿石的科学合理贸易。
关键词：铁矿石质量、价值评价、科学合理贸易。
1、铁矿石种类和质量概念1-1、天然铁矿石的种类和特征用于高炉炼铁的铁矿石分天然铁矿和人造富矿两大类，常见并用于烧结球团和高炉炼铁生产的天然铁矿石又主要分四种，它们的分类和特征列于表1。
1-2、人造富矿分类和特征1）烧结矿：烧结矿按碱度（CaO/SiO2）可分为四种，它们的主要特征列于表2度≥0.8）,它们的矿物组成主要为Fe2O3和CaO• Fe2O3,冶金性能随碱度提高有所改善，酸性球团矿的冶金性能稍差。
1-3、铁矿石质量的概念铁矿石的质量由化学成分、物理性能和冶金性能三个部分组成，它们三者之间的关系化学成分是基础，物理性能是保证，冶金性能是关键。
1-3-1、铁矿石化学成分：铁矿石的化学成分由含铁元素、脉石和有害杂质三部分组成。
1) 有价成分：Fe（Fe3O4、Fe2O3、FeO、FeCO3，CaO，MgO(B2O3)2) 负价成分（酸性脉石）：SiO2.Al2O3；3) 有害杂质：S、P、K2O+Na2O、Pb、Zn、Cu、As、Cl、(TiO2) 。
高炉炼铁对铁矿石有害杂质的限量要求列于表31-3-2、铁矿石物理性能铁矿石的物理性能包括粒度和粒度组成，强度和热爆裂指数，对块铁矿和球团矿的物理性能要求列于表4.≤22.0%。
对用于球团矿生产的铁精粉要求粒度-0.074mm≥82%。
1-3-3、铁矿石的冶金性能铁矿石的冶金性能包括900℃的还原性（RI），500℃低温还原粉化指数（RDI+3.15），球团矿的还原膨胀指数（RSI）对块铁矿和球团矿的冶金性能要求列于表5.础特性（同化性、粘结相强度、液相流动性、生成铁酸钙能力和固相连晶能力）或烧结反应性（利用系数和强度是反映烧结反应性的主要指标）去衡量它们的质量状况。
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。
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。
常用铁矿粉烧结特性
2016年3月
永远不要对客户说不， 客户需求就是我们的追求！
2020/4/12
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。
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
此外铁酸盐的形态还受温度的影响。
工艺特点
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
烧结原料对烧结矿质量影响
环，破坏炉衬，易结瘤，影响高炉操作 • Ti－－有害元素，影响烧结矿RDI • Cu、As、Pb等可以进入铁水中对炼钢产生负面影响
铁矿粉－－烧结基础特性同化性
• 高碱度烧结矿在烧结过程中的主要矿物组成——复合铁酸钙（SFCA） 的 生形成成也，是始始于于CCaaOO与和铁Fe矿2O粉3的的物固理相化反学应反生应成。的另低外熔，点烧化结合过物程。的因液此相， 铁矿粉与CaO 的反应能力——同化性能成为考察铁矿粉的烧结基础 特性的一项非常重要的指标。
烧结混合料 的配碳量
点火温度、料层厚度、 布料方式、冷却速度 等
原料自身的特 性及配矿方案
烧结生产的工 艺、技术参数
烧结矿质量及产量
铁矿粉－－主要性能
化学式
磁铁矿 赤铁矿
Fe3O4或 Fe2O3.FeO
Fe2O3
理论含铁 量，％
72.4
密度 t/m3 ~5.2
70.0 4.9~5.3
亲水性 差 较好
矿业 56.30 5.52
首秦 57.41 5.11
京唐 57.2
5.30Βιβλιοθήκη Al2O3 1.66 1.62 1.88 1.50
R
转鼓 筛粉 RDI＋3.15
1.99
>78
~4
59.18
2.01
>80 >78
~8
63.34
1.85 >77 ~7 61.33
1.85 >77 ~9
/
烧结矿质量指标
化学成分
烧结原燃料对烧结矿质量影响
2009年7月3日
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
几种新开发进口铁矿粉烧结性能详述
几种新开发进口铁矿粉烧结性能评述许满兴北京科技大学冶金与生态工程学院北京东方永诚科技公司冶金技术研究中心2010.8几种新开发的进口铁矿粉烧结性能评述1．几种新开发的进口铁矿粉化学成分铁矿粉 名称 TFe FeO SiO 2 CaO MgO Al 2O 3 SP烧结试验应用企业 杨迪粉(Y andi)58.66 0.30 4.26 0.06 - 1.38 0.004 0.046 10.5858.08 1.54 4.22 0.09 0.07 1.37 - 0.043 10.84 58.05 0.50 5.50 0.06 - 1.84 - - 8.34 麦克粉(MAC)65.34 - 1.50 0.06 0.06 0.98 0.001 0.047 64.32 - 1.67 0.04 0.01 0.88 0.001 0.061 63.13 - 4.27 0.49 0.08 1.38 0.001 0.047 5.20 邯钢 62.89 0.53 4.05 0.66 0.12 1.23 0.001 0.046 5.17 海鑫 61.61 1.14 3.22 0.03 0.096 1.99 - 0.064 5.48 梅山 皮尔巴拉 (BP 粉) 62.52 0.27 4.70 0.20 0.20 2.22 0.016 0.078 4.35 包钢 62.44 0.30 3.40 0.01 0.18 2.09 0.021 0.078 4.42 太钢 61.96 0.31 3.72 0.050.111.83 0.019 0.085 5.60 马钢 FMG 粉 60.14 0.27 3.05 0.002 0.002 1.90 0.025 0.0448.30首钢 HIY 58.35 0.36 4.85 微 微 1.26 0.021 0.038 10.16 首钢 HIX62.28 0.29 4.22 微 微 2.32 0.026 0.080 4.96 首钢 印度粉64.77 - 3.54 - 0.40 2.00 - - 2.50 首钢 64.14 0.51 3.11 - - 2.45 0.01 0.036 - 韶钢 63.90 - 3.28 0.28 0.21 2.45 --- 邯钢 63.24 - 4.36 0.04 0.09 2.94 0.05 0.034 2.87 TiO 2=0.172 61.24 - 5.85 0.71 2.00 1.49 0.053 0.069 3.02 达钢 60.52 0.64 5.40 0.04 - 3.02 - - - 太钢 果阿粉63.06-3.500.010.012.13-0.0313.05梅山2．烧结性能评述：2．1 对杨迪矿粉的烧结性能评估：1）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。
全球15大铁矿石品种及其特点
全球15大铁矿石品种及其特点1、PB粉、块（Pb Fines/Pb Lumps）：产于澳大利亚，又称皮尔巴拉混合矿（力拓公司经营），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、杨迪粉（Yandi Fines）：产于澳大利亚（必和必拓公司经营），品位在58％左右，铝含量低，属褐铁矿，结晶水较高，混合制料所需水分要求较高，因其结构疏松，烧结同化性和反应性较好，因此可部分替代纽曼山粉矿或巴西粉矿。
含相对低的Al2O3，而且这两种矿粉都比哈默斯利矿粉粗，它们都有合理的冶炼性能，但烧结性能不佳。
3、麦克粉（Mac Fines）：MAC粉的正常品位在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，MAC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。
4、纽曼粉、块矿（Newman Fines/Newman Lumps）：产于澳大利亚的东皮尔巴拉的纽曼镇的纽曼山矿，属赤铁矿，烧结性能较好，粉的品位在62.5％左右，块的品位在65％左右，由澳大利亚西澳州必和必拓公司生产。
5、罗布河粉、块（Robe River Fines/Robe River Lumps）：产于澳大利亚的罗布河铁矿联合公司；品位在57.5％左右，含3％-5％的复合水，这会导致高燃料率及低生产率；属于褐铁矿，烧结性能不好，但其烧结矿的冶炼性能很好。
6、火箭粉：又称FMG（福蒂斯丘金属集团（Fortescue metal Group （FMG）））粉，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，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。
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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
72.63 65.00 72.32 47.41 64.44 62.73 61.52 68.00 64.00
宝钢 中南大学 湘钢 北科大 北科大 马钢 中南大学 鞍钢 兴澄
巴西
CVRD标准 烧结粉 MBR CSF MBR SF3.5 哈默斯利
澳 大 利 亚
纽
曼
库利安诺宾 戈德沃斯
扬
迪
1.78
2.05 1.80 2.10 1.80 2.00 1.78 2.19 1.80
由表1，表2可见，大多数进口铁矿粉的含铁品位均较高，
仅有果阿、哈默斯利和纽曼稍低，处于62～63%的范围内，扬 迪铁矿粉的品位最低，仅为58.33%，但由于其结晶水含量达 9.5%，烧结后的实际品位可达到64.45%。澳大利亚的库利安诺 宾粉矿品位仅为63.5%，但由于其有5.25%的烧损，实际品位达 到67%。接近CVRD卡拉加斯和MBR CSF粉矿的含铁品位。 大多数进口铁矿粉的平均粒度均在2.0～3.0mm之间，仅有 MBR的CSF粉较粗，平均粒度达到4.443mm，库得拉姆和卡罗尔
湖矿粉平均粒度较细，低于0.3mm，铁矿粉的粒度影响混合料
透气性最大的粒级是1.0～0.25mm，大量的研究［1］证明，这 部分粒度既不能成为制粒的核心，也不能粘附于核心外围，因
此，需重视这部分粒级对混合料透气性的影响。
表2
国 别 粒度组成(%) 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 澳 大 利 亚 纽 曼 ＋8.0 2.3 3.3 － 18.43 － 3.66 0.7 6.0 1.5 15.92 6.71 － 1.46 6.40 1.37 0 8.75 8.0～5.0 13.6 13.7 ＋6.3 7.5 27.82 ＋6.3 7.0 12.69 12.1 6.0 8.0～6.3 5.0 14.29 9.32 － 12.32 8.0～6.3 7.80 25.70 8.0～6.3 0.3 22.53 －
510
550 550 480 700 480 480 500 550
64.80
74.30 － 46.11 62.81 － 51.09 50.60 －
7.20
7.10 6.60 5.00 － 7.80 4.50 4.80 6.40
10.00
12.00 10.78 10.00 13.00 10.00 10.00 11.00 10.78
常见十八种进口铁矿粉化学成分
Al2O3 0.74 1.02 0.70 1.25 0.81 2.10 1.43 0.92 1.71 Cao 0.01 0.01 0.03 0.12 0.076 0.067 0.070 0.020 0.072 MgO 0.02 0.02 0.03 0.06 0.06 0.04 0.10 0.07 0.05 S 0.008 0.007 0.005 0.007 0.01 0.011 0.011 0.035 0.01 P 0.036 0.046 0.026 0.044 0.033 0.063 0.046 0.083 0.057 K2O ＜0.01 ＜0.01 0.008 ＜0.01 ＜0.01 0.017 0.02 ＜0.01 0.017 Na2O ＜0.01 ＜0.01 0.005 ＜0.01 ＜0.01 0.025 0.023 ＜0.01 0.015 LoI 1.70 1.20 0.80 1.30 1.39 2.56 4.60 5.25 3.60
进口铁矿粉的烧结性能 及质量分析
许满兴
（北京科技大学）
摘 要：本文重点介绍了进口铁矿粉的化学成分、粒度组成、 它们的单烧指标及冶金性能，引入了评价铁矿粉烧结 性能的一种新概念——铁矿粉的烧结性能取决于其晶 粒大小、水化程度和Al2O3含量。并对铁矿粉烧结性能 的基础理论作了必要的分析。 关键词：进口铁矿粉、烧结性能、单烧指标、质量分析。
伊斯科 阿索曼
卡罗尔湖
65.00 64.50
66.80
4.00 4.20
3.76
1.35 1.60
0.13
0.10 0.03
0.39
0.04 0.05
0.25
0.010 0.010
0.04
0.06 0.05
0.004
0.333 0.333
0.002
0.022 0.022
0.002
0.70 0.85
0.20
综合
马网 鞍钢 湘钢 兴澄 中南大学 湘钢 杭钢 鞍钢
天普乐 库得拉姆 印度 果 白 H 南非 加拿大 阿 兰 矿
伊斯科 阿索曼 卡罗尔湖
表4
国 别 进口铁矿粉名称
常见进口铁矿粉单烧试验成品矿的化学成分及冶金性能
主要化学成分 Cao/SiO2 TFe 58.71 58.69 58.79 63.59 59.65 56.98 55.47 59.85 56.00 57.00 57.80 59.47 56.13 58.20 58.40 57.10 59.85 SiO2 4.60 4.80 5.00 2.06 4.18 4.55 4.80 5.45 5.40 5.31 4.19 5.73 5.00 4.60 4.80 5.00 4.18 Al2O3 0.90 1.62 0.95 1.43 0.95 2.49 1.60 － 1.90 1.30 1.98 0.60 2.25 2.60 1.20 1.80 3.45 900℃RI（%） 74.60 84.40 68.9 65.4 70.6 67.0 76.0 82.0 － 78.0 86.4 － 55.8 － 62.0 63.9 87.4 500℃ DI＋3.15（%） 74.1 70.8 68.7 82.1 76.8 53.4 65.0 77.5 － 67.9 55.2 － 77.6 － 77.0 67.2 49.6 冶金性能 TBS（℃） 1100 1114 1140 1101 － 1130 1055 1070 － － 1078 － 1130 － － 1190 1103 TBE（℃） 1215 1298 1200 1266 － 1360 1285 1390 － － － － 1190 － － 1350 1333 △TB（℃） 115 184 60 165 － 230 230 320 － － － － 60 － － 160 230
如何正确认识进口铁矿粉的烧结性能及质量？这是一个值 得讨论的技术和理论问题。单烧值是铁矿粉模拟烧结生产，在 一定燃料配比、碱度及工艺参数条件下，进行烧结杯试验后所 得出的成品矿的产量、强度及质量指标，它是评价不同铁矿粉 利用价值的重要依据。正因为如此，可将各种进口铁矿粉的单 烧指标列出进行对比分析去认识它们的烧结性能，是认识各种 不同进口铁矿粉的烧结性能及质量的一种重要方法。
20.60
25.78 18.87 19.70 19.72 － 27.13 27.75 19.02
1.429
1.474 1.436 1.50 1.434 1.94 1.54 1.68 1.381
77.00
71.62 63.48 75.34 73.76 － 75.49 78.50 60.15
65.00
61.25 68.67 59.26 58.67 68.73 60.95 62.67 59.82
库利安诺宾 戈德沃斯
扬
迪
58.33
63.00 65.4 62.50 64.50 67.85