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[分享] 烧结炼铁知识汇总

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    发表于 2017-12-5 10:19:35 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    一、铁矿石基本知识
    1、矿石的概念
        钢铁企业的产品离不开铁,铁是元素周期表上第26位元素,原子量为55.85,在大气压下于1534℃熔化, 2740℃气化。铁元素约占地壳4%,固态铁的密度是7870Kg∕m³。
        矿石是受地壳中天然的物理化学作用和生物作用而产生的自然化合物为主的矿物,所谓铁矿石是指在现有的技术条件下,能从中提取铁金属之矿物。所谓岩石是指在现有的技术条件下,不能从中提取金属或有用之矿物。因此,矿石和岩石的概念是相对的。
    2、种类
        一般铁矿石常见的铁矿物有:赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、褐铁矿(nFe2O3·mH2O,n=1~3,m=1~4)、菱铁矿(FeCO3)等。
        通常实际品位低于理论品位,其原因是矿石中含有相当数量的脉石矿物,这些脉石矿物主要是石英、各种硅酸盐和碳酸盐等矿物以及数量不等的S、P等杂质和CO2、结晶水等在高温下分解的物质。绝大多数矿石的脉石是酸性的。
    磁铁矿:含铁一般在45~70%,S、P高,坚硬,致密难还原。很少直接入炉,大多进行选矿。
    Fe3O4  Fe72.4%,O 27.6%;Fe3O4中FeO31.03%,Fe2O368.97%
    颜色呈黑色,有磁性,结构致密坚硬,还原性差。(钒钛磁铁矿)
    2)赤铁矿:含铁一般在55~65%,S、P少,软易破碎,易还原。
       例如:巴西矿、澳矿、国内海南铁矿等
           Fe2O3  Fe69.94%,O 30.06%
       颜色呈红色,暗红色,还原性较好
    褐铁矿(针铁矿FeO(OH) Fe62.9%) : 含铁一般在37~62%,疏松,大部松软易还原。
    例如:扬迪粉、火箭粉、PB粉、MAC粉、国内黄梅铁矿等。
          Fe2O3 .n H2O
        颜色呈黄褐色,吸湿性强,烧失量高,孔隙率大,还原性能好
        褐铁矿是统称,实际上它不是一个矿物种,而是针铁矿、纤铁矿、水针铁矿、水纤铁矿以含水氧化硅、泥质等的混合物,化学成分变化大,含水量变化也大。
        通常表达式褐铁矿是Fe2O3·nH2O,nH2O就称做结晶水,n数值变化大小说明结晶水含量的多少。在一般商务报价时,对矿石化学成分常表达有LOI烧损或Combined Water,基本上是同一概念。
        矿石中结晶水要加热到900oC时才挥发,而一般表面附着水在105oC时即挥发。结晶水它与其他化学元素同样,在岩浆状态转入冷却凝固时,是与铁矿物、石英等结晶在一起的,因此加热900oC才能挥发。
        如果做一个通俗的解释:例如我们人体的成分是H、O、C、N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、F、Cl、Br、I(J)等化学元素组成的,肌肉中主要是水,我们洗澡时,身上肌肉外边的附着水是Moisture,用手巾能擦掉,而我们人体肌肉里的水则可认为是相当于结晶水,Combined Water,用手巾擦不掉。
        平常我们说的烧损(LOI)Lost of Ignition,一般是表示结晶水含量的大小,它是指加热900oC时的挥发量。只有褐铁矿有结晶水,磁铁矿、赤铁矿均不含结晶水,菱铁矿有烧损,但烧后损失的是CO2,不是H2O。
    4)菱铁矿:含铁一般在30~40%,S、P少,易破碎,焙烧后易还原 ,朝鲜该矿种较多。
        FeCO3  Fe48.2%,FeO62.01%,CO237.99%
        颜色呈灰色,经焙烧后呈多孔状结构,易破碎,还原性能好,不含结晶水,但此类矿石还有烧损值,加热后CO2挥发 FeO 62.01%,
    5)钛铁矿 Fe TiO3   Fe36.8%, TiO2 36.6%, O 31.6%
        菱面体结晶,铁黑色,出现在超基性岩,碱性岩及变质岩中。
    磁铁矿、赤铁矿通常按如下区分:
    TFe/FeO<3.5      为磁铁矿。  例如:55/18=3.06   
    TFe/FeO>7.0      为假象赤铁矿。例如:55/7=7.86
    TFe/FeO=3.5~7.0   为半假象赤铁矿。 例如:55/10=5.5
    矿石工业类型划分以磁铁性(MFe )与全铁(Fe)的比值来划分
        磁铁矿石MFe/TFe     ≥85%;
        混合矿石MFe/TFe     85%~15%;
        赤铁矿石 MFe/TFe     ≤ 15%

    二、烧结生产对铁矿粉的质量要求
    1、烧结生产简介
        烧结产生的原因:过去炼铁只能将开采后的铁矿石大块筛出入炉使用,细粉无法入炉使用,堆得到处都是。慢慢的,高品位铁矿石大块越来越少,铁矿石细粉堆的越来越多。经过多年后,人们就设想可否将铁矿粉利用起来,终于研究出烧结的方法来利用铁矿粉。
        所谓铁矿粉烧结,就是将细粒含铁物料与燃料、熔剂按一定的比例配料,再加水湿润、混匀和制粒形成混合料,布料于烧结设备上,通过点火、抽风,借助燃料燃烧产生的高温和一系列物理化学变化,生成部分低熔点物质,并软化熔融产生一定数量的液相,将铁矿物颗粒粘结起来,冷却后,即固结成为具有一定强度的多孔块状产品——烧结矿。烧结生产经历了固相反应、液相生成和冷凝固结的过程。
    2、烧结对铁矿粉的质量要求
    1)烧结矿强度、还原性与铁矿石自身强度、还原性的关系
        烧结矿是一个由多种矿物组成的复合体,它由含铁矿物及脉石矿物组成的液相粘结而成,以鉄酸钙、鉄酸一钙为粘结相,其强度和还原性都好。硅酸盐、铁橄榄石、铁酸二钙为粘结相还原性差。
        烧结矿的强度、还原性与铁矿石自身的强度、还原性有关。铁矿石的强度好、还原性好,烧结矿的强度、还原性相对也好。赤铁矿、磁铁矿自身强度都较好,褐铁矿、菱铁矿强度差,还原性好(见表1)。烧结矿的气孔率和还原性的关系,气孔率大,还原性好,但强度差。
    2)铁矿粉的种类及粒度组成对烧结生产的影响
        铁矿粉的粒度组成、矿物组成等直接影响烧结矿的质量及产能。不同铁矿石对烧结矿的质量及产能都有影响(见表1)。单种铁矿粉烧结性能较差,需要不同的矿种组成不同的矿物,具有较好的烧结性能。粒度组成对烧结质量及产能也有影响,粒度太大,混匀效果差,成分易偏析,烧结易产生生矿及强度差,粒度太细,影响烧结产能。最佳粒度0~8mm,其中3~6mm达35%以上较好。
    3)铁矿粉成分对烧结生产的影响
    碱度和SiO2含量影响
        提高碱度(CaO/ SiO2)即提高CaO,为生成铁酸钙创造了条件,而且碱性熔体对铁氧化物的溶蚀比酸性熔体快,粘结相容易和残存原矿形成熔蚀结构,有助于提高烧结矿的强度,烧结是需要添加CaO的,因此,铁矿粉中的CaO是十分有益的。
    SiO2含量应有一定含量范围,烧结矿成分中SiO2小于4.5%,将会影响烧结矿的产量和质量,SiO2含量低时,粘结相数量少,所以其强度及产量均低于高SiO2型;SiO2含量上升,降低了烧结矿铁品位(因为要增加CaO配比)。烧结矿中SiO2含量可以通过烧结配料来解决,控制在合理的范围,烧结矿中SiO2含量在4.7%~5.2%较为合适。
    MgO含量的影响
        加入MgO一方面能提高硅酸盐熔体的结晶能力,减少玻璃质含量,从而提高烧结矿强度;另一方面在熔剂性烧结料中加入适量MgO,由于出现新的含镁矿物可使硅酸盐熔化温度降低,其低熔点化合物可以完全熔融,增加了烧结料层的液相数量;另外,由于MgO的存在,减少了硅酸二钙及难还原的钙铁橄榄石、铁橄榄石生成的机会。但MgO含量不能太高,否则会影响烧结矿的强度和还原性。通常,铁矿粉中的MgO是十分有益的,因为铁矿粉中MgO含量不会高于烧结要求的含量,烧结是需要添加MgO的。
    Al2O3含量的影响
        Al2O3能加宽针状铁酸钙存在的温度范围,针状铁酸钙的生成量与Al2O3/SiO2值有关。据报道:针状铁酸钙最大生成量对应的Al2O3/SiO2值为0.3~0.35或SiO2/ Al2O3=2.85~3.0;Al2O3能增加液相表面张力,降低液相粘度,促进氧离子扩散,有利于铁酸钙的生成;Al2O3可降低烧结料的熔化温度,在相同的烧结温度下,液相量会显著增加。但烧结矿中Al2O3过高,会促使Fe2O3还原应力集中和膨胀裂纹扩展,从而会加剧低温还原粉化。
    三、高炉冶炼对铁矿石质量的要求
    1、高炉炼铁生产简介
        高炉炼铁是一种古老的冶炼方法,高生产率、低消耗、低成本是它的最大优势,加上不断地吸收新技术,高炉炼铁法仍然不断地发展。因而就目前而言,高炉炼铁仍然是炼铁的主力军。经过了几个世纪的发展,现代高炉技术已经达到非常高的水平。
        高炉冶炼过程是一个连续的生产过程。炉料从炉顶进入炉腔,在高炉底部的炉缸和炉腹中装满焦炭。炉腰和炉身中则是铁矿石、焦炭等层层相间,一直装到炉喉。从安装在炉缸上的风口鼓入大量的、温度高达1000-1200℃的热风,炉料中焦炭在风口前燃烧,迅速产生大量的热,使风口附近炉腔中心温度高达1800℃以上。全过程是在炉料自上而下,煤气自下而上,在相互接触过程中,经过一系列物理化学反应完成的。 经过两个过程:一是还原气体的生成,二是还原气体逐步还原铁的氧化物。在高炉冶炼过程中主要有以下几个步骤:1)铁的间接还原和直接还原反应;2)造渣过程;3)生铁的形成。
    2、铁矿石质量对高炉冶炼的影响
    1)铁矿石品位的影响
        铁矿石品位指的是铁矿石含铁的量,铁矿石含铁量高,有利于降低高炉焦比和提高产量。国内经验参数:品位提高1%,焦比降低2%,产量提高3%。这是由于铁矿石中铁份降低,脉石数量增加,熔剂用量加大和渣量也随之升高,而且渣量增加的倍数要大于铁份降低的倍数。因此,高炉冶炼要求铁矿石品位越高越好。
        对于褐铁矿、菱铁矿的铁矿石,对含铁量的要求可以适当降低,原因是褐铁矿、菱铁矿在高温下,结晶水分解及CO2挥发,铁品位相对提高。
    2)脉石化学成分的影响
        脉石的化学成份对铁矿石的冶炼价值影响很大,由于大多数矿石的脉石和焦炭灰份为酸性,故在铁矿石中CaO多,烧结时加入的石灰石量(生石灰粉)可以少加或不加,具有较高的冶炼价值,矿石含铁量允许降低些。铁矿石中SiO2则低些好,SiO2多,消耗石灰石(生石灰粉)量大,烧结品位降低,入炉矿品位也随之降低,引起焦比升高,产量下降。在含铁品位相同的铁矿石中,如SiO2含量不同,其冶炼价值也不同。
        铁矿石中MgO高时,会减少烧结添加白云石粉的量。适量的MgO能改善高炉炉渣的流动性、脱硫能力和增加其稳定性。铁矿石中含MgO是十分有益的,含量高具有较高的冶炼价值。
        Al2O3在炉渣中为中性氧化物,一般泥土,焦炭灰份中Al2O3较高,铁矿石中Al2O3含量要求低些好, Al2O3过高会造成高炉炉渣流动性变差,高炉炉渣成分通常要求Al2O3含量在13~15%较为合适。
        根据脉石中成份不同,铁矿石分为自熔性矿和半自熔性矿:
        (CaO+MgO)/(SiO2+ Al2O3)=0.8~1.2 为自熔性矿
        (CaO+MgO)/(SiO2+ Al2O3)=0.5~0.8 为半自熔性矿
        铁矿石脉石中含TiO2,在冶炼过程中有使高炉炉渣变稠的特点,容易导致渣铁流动不畅、炉缸堆积和生铁含硫升高等,在冶炼过程中,炉渣中TiO2含量超过5%,就会造成高炉冶炼十分困难。
    3)有害元素的影响
        有害元素通常指硫(S)、磷(P)、钾(K)、钠(N a)、铅(Pb)、Zn(锌)、As(砷) 、Cu。通常高炉冶炼对铁矿石要求如下:
        Pb<0.1%、Zn<0.1%、As<0.07%、Cu<0.2%、K2O+Na2O≤0.25%。
    硫(S):硫对钢材是最为有害的成份,它使钢材产生“热脆性”。 虽然铁矿石中有90%以上的硫可在冶炼中除去,但需增加熔剂的用量,引起渣量增加,产量减低,所以要求铁矿石中硫的含量越低越好,一般应小于0.2%。   
        磷(P):磷对钢材来说也是常见有害元素之一,它使钢材产生“冷脆性”。 在选矿和烧结中磷均不能去除,在炼铁中磷全部还原进入生铁,冶炼要求铁矿石中磷含量越低越好,一般可根据规定的生铁含磷量计算出矿石中允许的含磷量,一般应小于0.1%。脱磷只能通过炼钢来进行,增加了炼钢的脱磷成本。
        碱金属:碱金属主要有钾和钠。钾、钠对高炉的影响不是正比例性质,高炉本身有一定的排碱能力,碱金属在控制范围内对高炉影响不大。但是入炉铁矿石碱金属含量太多,超过高炉排碱能力,就会形成碱金属富集,导致高炉中上部炉料碱金属含量大大超过入炉料原始水平。铁矿石含有较多的碱金属极易造成软化温度降低,软熔带上移,不利于发展间接还原,造成焦比升高。球团含有碱金属会造成球团异常膨胀引起严重粉化,恶化料柱透气性。碱金属对焦炭性能破坏也很严重。另外,高炉中上部碱金属化合物黏附在炉墙上,促使炉墙结厚、结瘤并破坏砖衬。因此,铁矿石含碱金属越低越好。
        铅(Pb):铅在高炉中几乎全部被还原,由于密度高达11.34 t∕m³,故沉于死铁层之下,易破坏炉底砖缝,有可能会造成炉底烧穿。冶炼中要求铅含量越低越好,应小于0.1%。
    锌(Zn):锌很容易气化,在冶炼中被还原后成为ZnO后膨胀,会引起炉衬膨胀和炉壳破坏,冶炼中要求锌含量越低越好,应小于0.1%
        砷(As):砷对钢材来说也是有害元素之一,它使钢材产生冷脆性,使得钢材焊接性能变差。铁矿石中砷基本还原进入生铁,影响生铁质量。此外砷在烧结过程中挥发,对环境影响较大。要求砷含量小于0.07%。
        铜(Cu):铜会使钢材“热脆”,钢材不易轧制和焊接。少量铜能改善钢的耐蚀性。铜在冶炼中易还原且全部进入生铁,继而进入钢材,若含铜量大于0.30%,钢材焊接性能降低,热脆性能增加,一般要求铜含量小于0.2%,这样可增加钢材的抗腐蚀性能。
        钛能改善钢的耐磨性和耐腐蚀性。但在高炉冶炼时,会使炉渣性质变坏,约有90%的钛进入炉渣。钛含量低时对炉渣及冶炼过程影响不大,含量高时,会使炉渣变稠,流动性差,对冶炼过程影响很大,而且易结炉瘤。钛有护炉作用,不少高炉专门买钛矿加入高炉护炉。
    总之,高炉冶炼要求铁矿石有害元素越低越好。
    4)铁矿石强度和粒度组成
        铁矿石的强度差(铁矿石的强度见表1),在高炉内易碎。粉末多,影响高炉炉内料柱的透气性,易引起炉况不顺,煤气利用不好,焦比上升,产量下降。
        粒度大,还原速度慢,焦比升高。高炉冶炼要求铁矿石强度好,粒度小而均匀。一般要求小于6mm及大于40mm的铁矿石不直接入炉,对于难还原的磁铁矿粒度上限要求更小些。通常入炉最佳的粒度范围为15~25mm。进口块矿的粒度规格为6~30mm,因此粒度较好。
    5)铁矿石的还原性和化学成分的稳定性
        铁矿石的还原性好,有利于降低焦比。磁铁矿还原性差,因此最好不直接入炉。磁铁矿: Fe3O4= Fe2O3.FeO,因此,FeO含量高的铁矿石,还原性差,不宜直接入炉。
        铁矿石化学成分波动会引起炉渣成份、炉渣碱度和生铁质量的波动,从而破坏了炉况顺行,并使焦比升高,产量降低。根据国外资料介绍,入炉原料铁分波动从±1.5%减为±0.5%,高炉可增产生铁4.5%,焦比下降2.5%。梅山钢铁公司曾进行测定,如将原料铁分波动从±1%减为±0.5%,可使高炉增产1.65%,焦比下降1.5%。我们通常采用料堆混匀,目的就是稳定矿石的成分。因此,高炉冶炼要求铁矿石化学成分相对稳定。
    6)精料方针:高炉冶炼对铁矿石要求的精料方针可以归纳为七个字:高、稳、熟、匀、净、小、好。
    四、铁矿石品位的计算和价值评价
    1、吨度价
        贸易界对铁矿石一般有一个吨度价的概念,就是铁矿石的吨单价与铁矿石TFe品位的比值。直接进口的铁矿石通常按美元吨度价计算,国内贸易通常按人民币计算。
      (弊端)比如我们与某公司签订协议,购买10万吨TFe63%的铁矿石,FOB单价(湿吨,水分8%)为人民币530元/吨,吨度价为8.41元,实际到货品位仅有62%
    分析:按一般情况处理,FOB单价降为521.59元/吨,吨度价不变。而实际上买方因为品位下降吃亏了。因为假定吨矿海运杂费人民币100元,则:
    原TFe63%品位CIF吨度价为(530+100)÷63=10元
    TFe62%品位CIF吨度价为(521.59+100)÷62=10.03(元)
    相当于每吨多付海运杂费0.03×63=1.89(元)。但如果买方和卖方签合同按CIF价计算,品位从63%下降到62%不会影响吨度价,但是买方依然吃亏了。
    买方吃亏的原因是:一个铁品位的国内物流费用,另降低一个铁品位要增加高炉的燃料比,增加吨铁矿耗及产量减少损失等。因此,铁矿石品位的加减价,不能按笼统的按吨度价来结算。
    2、铁矿石品位对价值的影响
        对高炉而言,铁矿石品位降低意味着渣量增大,熔化渣所需要的燃料增多,高炉产量下降,焦比升高。按国内通用经验参数:铁品位降低1%,焦比升高2%,产量下降3%。
        如按焦价1800元/吨、喷吹煤粉价1000元/吨、铁矿石单价630+30=660 元/吨、吨铁固定费用220元计,焦比0.48吨/吨、煤比0.12吨/吨、吨铁  矿耗(湿吨)1.66吨/吨计,吨铁利润按200元计,则1%铁品位影响铁 矿石价格如下:
      (1)吨铁焦比影响1%铁品位价格:11.86元/吨
      (0.48×1800+0.12×1000)×2%=19.68(元/吨)
       则焦比影响1%铁品位价格:19.68÷1.66=11.86(元/吨)
      (2)吨铁矿耗影响1%铁品位价格:10.66元/吨
         1%铁品位影响吨铁矿耗:
        【0.94÷(0.975×0.62)-0.94÷(0.975×0.63)】 ÷0.92=0.0268(t/t)
         则矿耗铁影响1%铁品位价格:0.0268×660÷1.66=10.66(元/吨)
      (3)产量影响1%铁品位价格:7.59元/吨
         1%铁品位影响固定费用及效益:(220+200)×3%÷1.66=7.59(元/吨)
         如果该钢铁公司生铁产量属于限制性环节,由于品位下降造成整个公司生产规模下降,那么固定费用就不是炼铁厂而是整个公司的固定费用。
         1%铁品位影响铁矿石价格合计:
         30.11元/吨(1)+(2)+(3)=11.86+10.66+7.59=30.11元/吨
    3、赤铁矿和磁铁矿铁品位的差异
        前面讲过纯赤铁矿的品位是70%,而纯磁铁矿的品位是72.4%,原因是赤铁矿的氧化度高于磁铁矿。如果赤铁矿和磁铁矿均加工成为烧结矿入炉,而烧结矿的氧化度是一致的,那就需要将两个矿种的氧化度折算为一致进行比较,折算依据是FeO百分含量。
        一般来说,赤铁矿烧结后,烧损约1.5%,磁铁矿烧结后,增重约1.5%,同品位的赤铁矿粉矿及磁铁矿粉矿烧结后,赤铁矿品位比磁铁矿品位约高两个百分比。
        例如:Fe=64%:赤64/0.985-磁64/1.015= 64.97-63.05=1.92
    4、钙镁氧化物对铁矿石铁品位的影响
        由于高炉造渣需要钙镁氧化物,所以烧结矿需要添加钙镁氧化物,因此铁矿石中的钙镁氧化物属于有效成分,在考虑品位时应该进行折算。公式:TFe折=TFe/(1-CaO%-MgO%)
           例如:62%铁矿石含CaO 3%、MgO 2%,则:
           TFe折=62%/(1-3%-2%)=65.26%
    5、结晶水、碳酸盐和硫化物对对铁矿石铁品位的影响
        对于需经过烧结才能入炉的铁矿石,结晶水、碳酸盐和硫化物在烧结过程中的分解、挥发,提高了铁矿石品位,故应该扣除烧损等计算铁品位。在评价铁矿石时,结晶水和碳酸盐分解造成烧结燃耗上升因素应适当考虑(但硫化物氧化是放热反应)。
        公式:TFe折=TFe/(1-Loi%)。
        例如:铁矿石TFe=58%,烧损=9.5%,TFe折=58%/(1-9.5%)=64.08%
    6、铁矿石中SiO2对烧结矿铁品位的影响
        某些铁品位相同,SiO2不同的铁矿石,烧结成为烧结矿后,在烧结矿碱度相同情况下,发现烧结矿品位不一致的现象,这是因为铁矿石中的SiO2需CaO平衡,SiO2增加需要增加更多的CaO来平衡,相当于降低了品位。
        例如:一种铁矿石TFe=64%、SiO2=4%;另一种铁矿石TFe=64%、SiO2=7%;烧结矿R2=CaO/ SiO2=1.8,问这二种铁矿石烧结后,烧结矿品位相差多少?
              ① TFe折=64/(1+1.8×4%)=59.70%
              ② TFe折=64/(1+1.8×7%)=56.84%
              TFe差=(59.7-56.84)%=2.86%
    7、铁矿石中Al2O3对铁矿石价值的影响
        前面介绍烧结生产时,适量的Al2O3有利于烧结。但前面又介绍铁矿石Al2O3含量高,会造成高炉炉渣成分Al2O3高,高炉炉渣成分Al2O3大于15%(13%~15%较为合适),通常对高炉造渣带来不利影响,因此,铁矿石Al2O3含量高不好。如果我们采用高、低Al2O3配矿方法,可以解决Al2O3问题。但大多数铁矿石Al2O3都较高,低Al2O3的铁矿石通常价格也相对高些(如巴西矿),一般无法准确计算出铁矿石Al2O3高了一个百分点应该降价多少的问题。
        根据经验总结, Al2O3含量按0.6倍计算铁品位较为合理(如Al2O3能通过配料平衡解决,则可不考虑)。
        公式:TFe折=TFe/(1+0.6× Al2O3 %)。
        例如:TFe=64%、 Al2O3 =2%, TFe折=64/(1+0.6*2%)=63.24%
    8、铁矿石品位的综合计算
        假设是一种铁矿石进行烧结,在同样的碱度、MgO含量条件下,通过比较每一种铁矿石烧结后的成分,可有效解决氧化度、碱性氧化物、结晶水、碳酸盐和硫化物对烧结矿品位的影响,正确评判出铁矿石的价值。
        公式:TFe折=TFe/(1+R2×SiO2%+0.6× Al2O3%-CaO%-MgO%-Loi%)
        高炉入炉料的综合二元碱度(R2)通常在1.2~1.25,我们在对铁矿石综合计算时,计算铁矿石SiO2影响铁品位,可以按R2=1.2计算。在计算成分时,要将烧损因素考虑进去。
        烧结成本增加=(吨烧燃料成本+吨烧工序成本)×Loi%,由于烧损对烧结成本影响不大,因此,在计算时可以忽略。
    五、影响铁矿石经济价值的其他因素   
        前面我们计算了铁品位对铁矿石价值的影响,并通过各种方法得出了较为真实的入炉品位,以及各成分对铁矿石的价值的影响。但是影响铁矿石经济价值的其他因素还有很多。
    1、有害、有益元素的影响
        1)硫对铁矿石用途的影响
        2)P对冶炼品种的影响
        3)其它元素的影响
        1)硫对铁矿石用途的影响
        对直接入炉的块矿来说,铁矿石的硫含量影响较大。根据炼铁经验参数:入炉铁矿石中含硫量升高0.1%,焦比升高1.5%,产量下降2%。这是由于脱硫要求提高炉渣碱度,需要增加熔剂用量,同时渣量也随之增大。所以直接入炉的铁矿石含硫量愈低愈好。一般规定铁矿石中S≤0.06%为一级矿, S≤0.2%为二级矿, S>0.3%为高硫矿。对于直接入炉的铁矿石要求S≤0.2%。
        对于高硫矿我们要区别对待,铁矿石中的硫,通过烧结的方法,可以脱除80%~90%的硫。一般铁矿石硫高价格会低些,如果含铁品位高,磷、SiO2等其它有害杂质低,价格又有优势,我们可以考虑在烧结中搭配使用,这样可以取得较好的经济效果。因此,烧结用铁矿粉和铁精粉,硫含量影响较小,但随着环保要求的提高,影响有增大的趋势。
        2)P对冶炼品种的影响
    炼铁、烧结过程均不能去除铁矿石中的磷,控制生铁含磷量主要是靠控制铁矿石含磷量,磷对铁矿石价值的影响,主要在于炼钢脱磷的成本。对于冶炼球墨生铁,一定要严格控制铁矿石含磷量,因为,球墨生铁含磷量要求小于等于0.07%。但对于冶炼一般炼钢生铁(一般炼钢生铁含磷量要求小于等于0.15%至0.40%.),矿石含磷量可适当放宽,并可以采取高、低含磷量搭配的方法,充分利用含磷高、价格低的铁矿石
    3)其它元素的影响
    锰能提高钢的耐磨性,锰又能改善高炉炉渣的性质,提高炉渣和铁水的流动性,对提高高炉产量及降低焦比是有利的,另锰可以降低炼钢铁合金消耗,因此,铁矿石含锰量高可提高铁矿石的价值。根据不同的钢种,镍、钒、铬等一般也有类似效果。
    钛能改善钢的耐磨性和耐腐蚀性,但使高炉炉渣性质变坏,影响炉渣的流动性,且易结炉瘤,影响高炉的产量、焦比等各项指标。因此,需严格控制铁矿石含钛量。
    其它有害元素高,如碱金属(钾、钠)、铅、Zn、As 、Cu等,都会影响铁矿石的价值。铁矿石有害杂质稍高,如价格低,可以适当配些,可降低铁矿石综合成本。
    2、粒度组成、热爆裂性及还原性的影响
    对高炉而言,直接入炉的铁矿石(块矿),要求平均粒度要小而均匀,含粉率低,热爆裂要低,还原性好,才具有较好的价值。粒度越均匀,透气性越好,越有利于高炉顺行。铁矿石FeO含量越低,还原性越好。
    对烧结而言,平均粒度越大,透气性越好,但粒度过大,成分易偏析,且烧结后生矿多,影响烧结矿质量。粒度很细也不是太坏,最不希望中间粒级比例高(象油菜籽这样的粒级),原因是中间粒级既不能作为成球核心,也不能作为粘附物料。通俗的说,希望铁矿石最好粒级是3-6mm,其次是泥,最不希望是沙。
    3、市场资源量及批量的影响
    由于烧结配矿的需要,当市场某种矿紧缺,如果没有其它矿种可替代,必然该矿种价格会上升,通俗的说,物以稀为贵。因此,贸易环节必须关注国内港口各品种的库存情况,以及了解可相互替代的矿种,通常按化学成分相近的矿种来相互替代。
    对于采购来说,批量的大小要综合考虑,批量大有利于生产稳定,批量小有利于周转快。在市场价格稳定及价格趋涨的情况下,只要资金条件允许,尽可能扩大采购批量;市场价格在跌势情况下,尽可能缩小采购批量,规避风险。
    4、烧结配矿要求的影响
    通常烧结配矿需要五种或更多的铁矿石进行烧结,每种铁矿石性能不同,矿种多了其成分和性能可以互补,以达到最佳的烧结效果。配矿时,在满足烧结矿成分及各项指标的前提下,尽可能按矿石性价比好的优先配用,可以达到烧结矿成本最低、经济效益最高的效果。在矿石性价比与配矿矿种发生矛盾时,优先满足烧结生产工艺、烧结矿质量以及高炉冶炼的要求,这是间接效益,其次再考虑矿石性价比。因此,烧结配矿影响了矿石的价值。
    选用进口矿要按其综合性价比来进行选择,即配矿成分的要求、铁矿石的烧结性能和冶金性能以及铁矿石的综合价格比较,不能仅仅考虑价格这一种因素,这样才能达到最佳的经济效果。
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