冶炼钢铁的三大原料

高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料和熔剂三部分组成。

（一）铁矿石

高炉冶炼用的铁矿石要求成分稳定、含铁品位高、脉石（矿石中有用部分与没有工业价值的岩石或其它矿物伴生在一起，这些没有用的部分叫脉石）少、有害杂质少、矿石粒度均匀、强度好、还原性好。铁矿石含铁量的多少（即品位高低），直接影响到炼铁生产的各项指标。一般含铁量在30％以上的铁矿石才有开采价值。含铁量在45％以下的矿石，一般需经选矿和造块，才能入炉冶炼。含铁量在55％以上的铁矿石可以作为高炉富矿，经破碎后直接入炉冶炼。当前作为炼铁原料的铁矿石主要有：

（1）磁铁矿。构造致密，晶粒细小，有黑色条痕，具有强磁性，含硫、磷较高，还原性差，是我国当前主要的矿种。这类铁矿主要产于鞍山、本溪、河北迁安等地，纯矿石最高含铁量为72.4％。

（2）赤铁矿。颜色和条痕均为樱红色，无磁性，一般含硫、磷低，还原性好。我国的鞍山和宣化等地有相当储量，纯矿石最高含铁量为70.0％。

（3）褐铁矿。颜色为浅褐色、深褐色、黑色，一般含铁低，但受热脱水后，含铁品位升高，含硫低，含磷有高有低，还原性能好。这种铁矿石主要产于山西省平定和广东省云浮等地，纯矿石

含铁量在48％～63％之间。

（4）菱铁矿。是铁的碳酸盐，经过焙烧，二氧化碳从矿石中分解出来，矿石品位立刻提高。所以，菱铁矿是很易富集的矿石。我国四川省威远、湖南省新化等地有少量生产，储量不算多。

（5）钒钛磁铁矿。除含铁外，还有金属钒和轻金属钛，理论上钒钛磁铁矿的含铁量为36.8％，含钛31.6％，其余是钒和氧。我国西南地区重要钢铁基地攀枝花钢铁公司所用的矿石就是钒钛磁铁矿。攀枝花铁矿是我国大型矿山，储量丰富，前景极佳。安徽马鞍山和河北承德等地也有部分矿是含钒钛磁铁矿。

生铁冶炼除用以上天然铁矿石外，还用烧结矿、球团矿等人造富矿（品位级≥50％）作为主要原料。

（二）燃料

高炉用燃料包括焦炭和喷吹燃料两大类。高炉对焦炭的要求是：具有合适的反应性，且含碳高、灰分和杂质低、强度好。焦炭在炼铁过程中有三种作用：一是燃烧供给热量（热源）；二是作为料柱骨架（气窗）；三是作还原剂。因此，焦炭中的含碳量越高越好。除了强度好和骨架作用外，高炉对喷吹燃料的要求及其作用与焦炭相同。但对其可磨性、燃烧性、粒度等有特殊的要求。

硫和磷极容易转到铁里而破坏铁的优良性能，因此，希望燃料中含硫、磷等杂质越少越好。

燃料中的灰分要低，灰分高会降低燃料的热值。

焦炭的机械强度要好，如果没有足够的强度，在炉料下降到风口之前，焦炭就被压成碎末，堵塞炉料的空隙，影响高炉的透气性。

高炉炼铁主要用焦炭作燃料。焦炭含碳量较高，气孔率高，最大的特点是机械强度（以转鼓指数表示）高，能满足大型高炉的要求。因此，目前在高炉炼铁中一般都采用焦炭作主要燃料。20世纪60年代开始盛行喷吹技术（喷煤、油、天然气等），目的在于部分取代宝贵的焦炭资源，但只能取代焦炭的还原剂和热源两个作用，而料柱骨架作用取代不了。焦炭是高炉炼铁必不可少的燃料。

（三）熔剂

在铁矿石中，除铁以外，还有脉石及硫等有害杂质，在焦炭及煤粉中含有灰分，所以炼铁时要加入熔剂，与脉石和焦炭及煤粉中的灰分及其它杂质化合，形成炉渣，以达到降低脉石熔点并使杂质、灰分与铁水分离的目的。

高炉冶炼采用的熔剂主要有石灰石、白云石、蛇纹石等。对熔剂的要求是：碱性氧化物（主要是氧化钙）的含量要高，而酸性氧化物（主要是二氧化硅和三氧化二铝）的含量尽可能低，有害杂质硫、磷含量也要低，强度高，块度适宜。