提高高炉炉料中球团矿配比
提高高炉炉料中球团矿配比、促进节能减排
王维兴中钢金属学会
1.优化炼铁炉料结构的原则：
高炉炼铁炉料是由烧结矿、球团矿和块矿组成，各高炉要根据不同的生产条件，决定各种炉料的配比，实现优化炼铁生产和低成本。
世界各国、各钢铁企业没有一个标准的炼铁炉料结构；都要根据各企业的具体情况制定适宜的炉料结构；同时还要根据外界情况的变化，进行及时调整。2017年中钢协会员单位高炉的炉料中平均有13%左右的球团矿，78%烧结矿，9%块矿。
1.1要根据各企业具体生产条件下，实现科学高炉炼铁操作（满足炼铁学基本原理），完成环境友好、低成本生产的目的。
1.2实现低成本炼铁的方法：优化配矿、优化高炉操作、设备维护完好、生产效率高。
1.3实现高产低耗就要高炉入炉矿含铁品位高，有优质的炉料，包括高质量烧结矿要实现高碱度（1.8~
2.2倍）；但炼铁炉渣碱度要求在1.0~1.1倍，炉料就需要配低碱度的球团矿（或块矿）。
1.4高炉生产长期稳定顺行是关键，实现低燃料比，要求原燃料质量要好（入炉铁品位要高、冶金性能好、低MgO和Al2O3、低渣量、焦炭质量好、含有害杂质少等），成分稳定，粒度均匀等。
1.5实现资源合理利用，充分利用本地矿产资源，合理回收利用企业内含铁尘泥等。建议将含有害杂质高的烧结机头灰、高炉布袋灰，加石灰混合，造球，干燥，给转炉生产用，切断炼铁系统有害杂质的循
环富集。
1.6球团工艺相比烧结工艺的优越性
1）产品冶金性能
一般来说，烧结矿综合冶金性能优于球团矿，因此，高炉炼铁炉料中以高碱度烧结矿（在1.8~2.2倍）为主。但是，炼铁炉渣碱度要求在1.0左右，必须搭配一部分酸性球团矿，这样结构炉料的冶金性能才最优，使高炉生产正常进行。球团矿的缺点是膨胀率高，易粉化。目前，北美和欧洲一些高炉使用100%自熔性球团矿，冶金性能完全能满足高炉炼铁的要求，也取得了较好的高炉生产指标。
2）生产运行费用
球团工序能耗是烧结的2/3，环保治理费用低，铁品位比烧结
高5~9个百分点（原料品位、碱度相同条件下），炼铁生产效益高10
元/t 。
3）环保
球团工艺主废气源比烧结工艺低一半，环保治理投资低，容
易达到国标，工厂清洁生产。
4）投资中国经验，球团投资比烧结高30%~50%；大型化
后，会降低。
2.球团生产技术
球团生产工艺主要有三种：竖炉球团；带式焙烧机球团；链蓖
机回转窑球团。
2.1三种球团生产工艺比较：竖炉生产能耗高，产品质量不稳定，
是属于要淘汰的设备（国家已提出要淘汰8m2以下的竖炉）；带式焙烧机球团是生产球团的技术发展方向，可使用赤铁矿，能耗低，产品质量好、稳定，但需要有天然气，生产规模大、投资高；目前，我国生产球团矿是以链蓖机回转窑球团工艺为主。三种球团生产工艺比较见下表：
2.2目前，我国竖炉球团产量占球团总产量的35.97%；带式焙烧机球团产量占总产量的5.39%；链蓖机回转窑球团产量占球团总产量的58.63%。
2.3.球团矿的品种：
氧化球团矿：酸性球团矿（碱度在0.3~0.8区间的球团矿质量是最不
好的）是当前我国生产球团矿的主体。
中性球团矿（碱度在1.0左右）供使用100%球团矿高
炉冶炼用。
碱性球团矿
含镁球团矿（烧结生产不添加白云石，可提高烧结矿质量，
对高炉生产有利）
含钒钛球团矿，可对高炉冶炼有护炉作用。
含炭球团矿（冷压工艺生产的，在高温下易粉化）金属化球团矿（是直接还原铁），可用于电炉冶炼的原料。
3.努力提高高炉球团矿配比，是炼铁技术发展的大方向：
3.1提高炼铁炉料球团矿配比，可有效地促进炼铁入炉矿含铁品位的提高。据统计，2017年重点钢铁企业球团矿含铁品位为63.60%，烧结矿含铁品位为55.79%；球团矿含铁品位比烧结矿高7.81%。高炉多用球团矿可有效地提高入炉矿含铁品位。
3.2.炼铁提高入炉铁品位，促进降低燃料比、增加产量。炼铁学理论是，入炉矿含铁品位提高1%，高炉燃料比下降1.5%，生铁产量增长2.5%，减少渣量1.5%。如果炼铁100%使用球团矿，要比使用烧结矿，燃料比下降11.52%，生铁产量增长19.2%。这个效益是十分可观的。
3.3. 提高炼铁炉料球团矿配比，促进炼铁系统节能减排。据统计，2017年7月重点钢铁企业球团工序能耗为25.41kgce/t,烧结工序能耗为48.52kgce/t;球团工序能耗比烧结低23.11kgce/t。如果用一顿球团矿代替一顿烧结矿炼铁，就会使炼铁系统降低23.11kgce/t的能耗。3.
4. 提高炼铁炉料球团矿配比，会降低污染物排放，降低对烧结烟气治理费用。烧结生产会产生大量的SO2、NO X、二噁英、粉尘等有害物质。2012年国家公布了对烧结烟气综合治理的标准（GB28662-2012
《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》），指标基本上与国际先进水平接轨了。这会加大钢铁企业对环保治理的成本（约50元/吨烧），企业要付出较大的代价（环保投资和运行费）。如用球团代替烧结，既可以减少或没有污染物排放，大大减少了污染物治理费用。
球团生产废气源量排放比烧结生产烟气量低一半，球团生产废气中含有二噁英、CO2和SO2，N X O等比烧结生产少（详见表3），环保治理简单容易，工厂清洁。生产球团用天然气，不用煤炭，减少排放CO2和SO2，NXO少，相应降低了环保治理费用。表3 炼铁系统吨产品废气污染物排放因子情况单位：kg/t产品
目前，一些地区政府已提出要降低本地区的污染物排放总量，希望钢铁企业停止烧结生产（欧美已这么去做了）；我国也将面临这个问题。
3.5中国铁矿资源是贫、杂、难选。为提高我国铁矿使用效率，必须要进行细磨、加强选矿。这样，我国的铁矿粉是细粒度的居多，
有一半铁精粉是适合于去生产球团矿。但是，历史原因（上世纪50年代，我国全面学习苏联，大量建设烧结机），使我国炼铁的炉料结构一直是以烧结矿为主。这种局面一直没有得到根本的改善。现在，我们应尽快转变观念，加强对球团生产的基础理论研究，促进球团生产的发展，促进钢铁工业的节能减排。
太钢的精矿粉-320网目在90%，是适应生产球团矿，但他们选择生产烧结矿，是技术路线的错误。
目前，我国球团质量与国际先进水平相比，存在较多差距：球团含铁品位低（约低5%）含SiO2高，配加皂土多，抗压强度低（生球质量不好），工序能耗高等。
国外已淘汰了竖炉生产球团工艺，大量使用带式焙烧机工艺生产球团矿（适应使用各种类型铁矿、球团质量优越、能耗低），但燃料用天然气的居多。
3.6球团矿有还原膨胀和粉化问题，对高炉生产有较大影响。使用高比例球团矿，在高炉操作上要有所调整，特别是布料规律，控制煤气流分布等。
4.要开展的工作：
组织科研、大学、企业开展自熔性球团生产的技术攻关、机理研究。这方面我国缺乏理论和实践的支撑；
大型高炉使用高比例球团矿的生产经验不足，要开展系列研究等。要大力推广一批烧结、球团生产先进技术，关键共性技术，促进炼铁系统的节能减排，清洁生产。
5.我国球团生产情况：
5.1球团矿产量：
目前，我国球团生产能力在2.5亿吨/年，2011年达到2.04亿吨，2017
年为1.7亿吨，富余0.8亿吨的生产能力；每年约进口2000万吨的高
质量球团矿。
5.2球团矿生产成本比烧结矿贵
据统计，使用进口铁精粉生产球团矿，比使用国产矿要贵（国产铁精矿采购成本570.73元/ 吨，进口铁精矿采购成本592.72元/ 吨，进口矿比国产矿贵21.99元/ 吨），影响了高炉使用球团矿的积极性。太钢、本钢、沙钢、唐钢、鞍钢等企业的球团矿价格比烧结矿高，如下面表述：
2017年使用国产铁精粉生产球团矿、烧结矿的生产成本（元/ 吨，）如下：
球团矿烧结矿球团矿生产成本比烧结矿贵单位：元/ 吨太钢686.61 517.57 169.04
本钢548.62 526.65 21.83
唐钢655.83 605.53 50.30
柳钢834.79 834.79 0
马钢705.40 628.72 72.68
沙钢724.22 635.74 88.48
南京725.59 675.26 50.33
鞍钢752.36 614.98 137.38
宝武集团831.73 744.01 87.72
各企业之间数据相差较大，是生产具体情况不同；企业之间的铁矿含铁品位、矿种配比、生产技术，操作技术、设备状况等差异大；使用国产矿与进口矿有较大差别，要做具体分析，才能得出科学的判断。
5.3据统计，多年来，全国有100多座高炉球团矿配比在20%以上，
部分高炉球团矿配比见下面情况：
高炉炼铁炉料结构，%
烧结球团块矿入炉铁渣比
品位kg/t
2017年
宝钢4号4747m3 57 25 18 60.04 257 宝钢湛江1号5050m3 78 5 17 59.30 277.7 鞍钢2号3200m3 70.63 27.52 1.85 58.64 338
本钢1号4350m3 71.49 28.50 0 57.29
本钢6号2600m3 72.14 27.86 0 57.88
兴澄1号1280m3 50.12 46.32 4.0 58.77 397
酒钢1号450m3 69.59 27.16 3.11 55.61
太钢3号1800m3 70.18 29.82 0 59.78 300
略阳1号415m3 64.26 35.27 0.58 56.29 362
2016年烧结球团块矿入炉铁品位渣比湛江1号79.1 6.9 14.0 59.33
鞍钢3200 73.23 23.87 2.90 58.56 332
宝钢八一67.51 29.86 2.63 56.78 336
北营新2号3200 81.91 18.0 0 57.89 350
西林1260 55.0 40.20 3.80 58.54 387 酒钢7号2500m3 69.56 26.79 3.65 53.62 450.5
太钢5号4350m3 66.26 32.16 1.58 59.64 304
武钢8号4117m3 66.74 22.37 10.89 57.56 351.7
首迁3号4073m3 61.80 29.85 9.12 58.79 315
2015年烧结球团块矿入炉铁品位渣比kg/t
宝钢1号4997m3 72.13 14,67 13.19 59.41 296 宝钢3号4350m3 65.46 21.63 12.90 59.52 280.5 宝钢4号4747m3 67.43 18.85 13.71 59.56 284.4 武钢8号4117m3 65.94 24.58 9.47 57.56 351.7 马钢A 号4000m3 71.69 17.29 11.02 58.08 318.5 沙钢5800m3 72.02 13.90 14.05 58.82 296 太钢5号4350m369 31 0 59.64 304
太钢6号4350m3 69.3 30.7 0 59.36 306
首迁3号4073m3 61.4 29.8 8.8 58.79 315 京唐1号5500m3 65.26 29.23 5.31 59.99 285.2 京唐2号66.14 28.65 5.21 59.96 288
鲅鱼圈1号74.41 19.73 5.86 58.57 357
本钢4350 68.52 25.84 5.64 58.18 304
包钢7号73.27 15.23 11.48 58.89 329
安阳77.41 10.35 12.23 58.18 329
唐山3200 75.70 8.25 16.50 58.63 336
兴澄3200 74.53 12.30 13.18 58.63 302
韶钢3200 80.2 3.4 16.4 57.81 288
酒钢3200 62.08 37.91 0 53.62 450.5 酒钢榆林3200 80.46 15.20 2.60 55.05 405.6 莱钢3200 83.44 10.12 6.44
上述情况表明，使用球团比例较高的高炉，均可实现高入炉矿品位，渣比较低。
5.4国外部分高炉炉料结构情况：
高炉烧结球团块矿燃料比渣比韩国浦项4350m3 76.1 4.7 19.2 493 291
韩国浦项5600 m3 76.4 4.9 19.7 492 291
韩国光阳4600m3 79.8 4.7 15.5 506.6
韩国光阳5500 3m 79.6 6.5 13.9 495
瑞典钢铁公司0.50 99.50 36kg/t 146
加拿大多法斯科100 194
德国不莱梅48 52 205
芬兰罗塔鲁基73.7 26.3 203
比利时希德玛87 13 30 259
说明国外高炉的入炉铁品位高，渣比低，会给高炉带来好的效益。
6.科学评价高炉使用球团矿效果
案例：瑞典高炉炼铁入炉铁品位67%，100%球团矿，吨矿比1300kg，渣铁比低于160kg，燃料比450kg；我国高炉入炉铁品位57%，吨铁用矿1680kg/t,与瑞典相比，就相差380kg，相当于吨铁
用矿相差350元左右。2013年我国重点钢铁企业高炉燃料比为537.26kg/t，比瑞典高87.26kg/t，炼铁成本高84元/吨。
7.生产中性球团矿的意义
高炉多配酸性球团后，遇到炉渣碱度不好调整的问题。欧美高配比球团的高炉是使用100%中性球团进行生产，取得了较好的效果。我们应向他们学习。在努力提高球团矿配比的同时，要开发生产中性球团的技术。过去，首钢迁钢曾进行过生产中性球团矿的生产。我国应加强这方面的研究，进行技术储备。目前，湛江钢铁厂已成功生产出中性球团矿，为高炉多用球团矿提供了好条件。
在钢铁生产节能减排的压力下，我国球团矿的生产得到突飞猛进（已有2.5亿吨/年的生产能力）。随着球团矿入炉比例的继续增加，发展熔剂性球团的条件日趋成熟，我国熔剂性球团的大发展势在必然。宣化正扑铁业有限公司已有多年生产溶剂性球团的生产实践。该厂生产溶剂性球团矿的工艺控制为：增加MgO含量（<3%），保持焙烧时球团料柱的透气性，加入非磁性含铁物质，控制氧化速度；两次造球，增加阻粘层；稳定物料配比。配加宣龙赤铁矿，替代膨润土，改善球团冶金性能，降低成本，防止粘结。该厂2013年5月份的生产指标：100%熔剂性球团矿冶炼，二元碱度（R2）为0.9倍，入炉铁品位为55.09%；焦炭为二级焦；风温水平为1003℃；生产14#～18#铸造生铁，吨铁焦比为574 kg/t （全焦冶炼）。若将铸造铁折算为炼钢铁，[Si]=0.5（与同行业具有可比性），则焦比为524kg/t。如果将球团品位提高到62%，风温达到1150℃，用一级冶金焦冶炼，焦比将
降到409 kg/t。
2017年竖炉、链篦机-回转窑和带式焙烧机球团生产技术经济指标如下：
上述数据说明，带式焙烧机生产球团矿的质量（含铁品位和SiO2
高、工序能耗低）是优于竖炉和链篦机-回转窑。
8.我国球团生产发展趋势
高炉炼铁技术发展方向是要提高球团矿配比，由目前13%左右提高到30%左右，是可能的。需要在提高球团矿产量的同时，提高球团矿质量，促进高炉节能减排。
要推动带式焙烧机生产工艺的发展，设备向大型化发展，生产高质量球团矿。
首钢京唐二期工程计划将高炉炉料中球团比例提高到50%以上甚至100%，相应建设一条800-900万t/a的带式焙烧机生产线。
由首钢设计院设计的包钢500万t/a的带式焙烧机生产线已投产运行了,2017年球团矿产量354万吨。生产指标：台时产量426.43t/m2d，作业率94.84%，返矿率5.7%，膨润土消耗23.49kg/t,转鼓指数96.24%，利用系数0.683t/m2.d。
河钢集团宣钢搬迁工程，拟在京唐港建设2×500万吨/年两条带式焙烧机生产线，分两期建设。
9.国内外高品质商品球团的需求现状及远景展望
目前，我国每年进口高质量球团矿约2000万吨万吨，就是市场需求；
目前，重点企业高炉炼铁炉料结构中球团矿配比在13%左右，合理值应为20%左右，2017年一些企业高炉球团矿配比已达到30%以上，全国有100多座高炉球团矿配比在20%以上。说明我国高炉炼铁使用球团矿的比例有较大潜力。京唐公司，武钢，鞍钢等企业“十三五"炼铁发展规划中计划将炉料结构中球团矿配比提高到50%左右。
中国钢铁工业协会和中国金属学会共同编制的2011~2020年《中国钢铁工业科学与技术发展指南》中，球团技术发展目标：
A开发新型链篦机-回转窑、带式焙烧机（＞300万吨/年）等新装备、新技术；
B新建球团设备能力应大于200万吨/年，应实现多品种（高炉用、直接还原用、溶剂性）优质（高品位、高强度、低膨胀、高还原性）球团矿的生产，快速提升精料技术水平，实现更合理的高炉炉料结构；在细精矿来源越来越多的情况下，进一步提高球团矿在高炉炉料结构中的比例（全国平均达到30%以上，有条件的应达到50%）。
日本学者成田贵一的研究提出：高炉综合炉料的最大压差值与高碱度烧结矿与配入酸性球团矿的比例相关，当酸性球团矿配入比例达
到25%~50%时，△Pm处于最低值，说明优化高炉操作指标，发展球团生产尚有一个很大的空间。
我国在大力推广短流程电炉生产工艺（节能环保好），电炉生产使用直接还原铁的需求量很大。生产直接还原铁是需要大量金属化球团。电炉使用直接还原铁炼钢，比用废钢好，即能耗又环保；直接还原铁含有害杂质少，对冶炼高级钢种很有利。但我国直接还原铁产量很少。2015年我国用于直接还原铁的球团矿有5.28万吨，2016年为4.84万吨。因此，我国要大力发展金属化球团的生产。
2017年世界钢产量为16.74亿吨，世界电炉钢比在28%左右，美国在60%，马来西亚、印度尼西亚的电炉钢比例均为100%韩国为39%，日本为2.5%。2017年全世界生产直接还原铁产量7277万吨，远远满足不了电炉生产的需求。
目前，日本、韩国和台湾中钢高炉使用球团矿配比在5%~10%，而且呈下降趋势。主要是世界球团矿价格比烧结矿贵，严重影响高炉使用球团矿的积极性。
10.我国球团生产技术发展趋势：贯彻精料方针，提倡生产高
品位（T Fe≥65%）低硅(SiO2≤4%)和高镁（MgO≥1.5%）的优质球团。
提倡大力发展MgO质酸性球团和熔剂性球团，改善球团矿的冶金性能，为高炉降低燃料比创造条件。
关于炉料结构几个问题的探讨剖析
关于高炉炉料结构几个问题的探讨 高炉炉料结构是指高炉炼铁生产使用的含铁炉料构成中烧结矿、球团矿和天然矿的配比组合。随着精料技术的发展，烧结矿和球团矿逐步淘汰了品位低、SiO2含量高、冶金性能差的天然块矿。但长期实践表明，即便高炉使用单一的矿或球团矿生产，并不能获得最佳的指标和效益。对烧结矿、球团矿以及天然富块矿的冶金性能等的测试研究后，了解到它们的各自的优缺点，从而人们就探索如何发挥和利用它们的优点组合成一定的断料结构模式，来使高炉生产获得好的指标和效益。 一、目前国内外高炉炉料结构类型 高碱度烧结矿具有优良的冶金性能，约占炼铁炉料结构的70%。高碱度烧结矿的优点： ⑴有良好的还原性。铁矿石还原性每提高10%，炼铁焦比下降8%～9%； ⑵较好的冷强度和低的还原粉化率； ⑶较高的荷重软化温度； ⑷好的高温还原性和熔滴性⑸使用高碱度烧结矿，在一定程度上可以避免了高炉结瘤。 球团矿特点： ⑴球团矿粒度小而均匀，有利于高炉料柱透气性的改善和气流的均匀分布。 ⑵球团矿冷太强度好，运输、存贮、装卸过程产生的粉末少； ⑶球团矿含铁品位高和堆密度大，有利于提高高炉料柱的有效重量，增加产量和降低焦比； ⑷球团矿还原性好，有利于改善煤气化学能的利用； ⑸高炉生产实践表明，用球团矿替代天然块矿，可大幅度提高产量、降低焦比，同时改善煤气的利用效率。 ⑹FeO含量低，矿物主要是Fe2O3，还原性好； ⑺自然堆角小，在高炉内布料易滚向炉子中心； ⑻含硫很低； ⑼具有还原膨胀的缺点，在有K2O、Na2O等催化的作用下会出现异常膨胀； ⑽酸性氧化球团矿的软熔性能较差。 目前国内外高炉炉料结构大致分为以下几种类型：⑴以单一自熔性烧结矿为原料；⑵以自熔性烧结矿为主，配少量球团矿或块矿；⑶以高碱度烧结矿为主，配天然块矿；⑷以高碱度烧结矿为主，配酸性球团矿；⑸以高碱度烧结矿为主，配酸性炉料；⑹高、低碱度烧结矿搭配使用；⑺以球团矿为主，配高碱度烧结矿或超高碱度烧结矿；⑻以单一球团矿为原料； ⑼自熔性烧结矿配自熔性球团矿或低碱度烧结矿等多种炉料结构。 二、焦炭质量对高炉冶炼的影响 焦炭在高炉内的骨架作用是其它炉料所不能取代的。焦炭强度M40、M10直接影响焦炭的骨架作用，对高炉冶炼的影响是无可置疑的。M40增加1%，利用系数增加0.04，降低焦
高炉炼铁名词解释
高炉炼铁名词解释内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
四、名词解释 1．什么叫高炉炉料结构？ 答案：高炉炉料结构是指高炉炼铁生产使用的含铁炉料构成中烧结矿、球团矿和天然矿的配比组合。 2．什么叫精料？ 答案：精料是指原燃料进入高炉前，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。 3．什么叫矿石的冶金性能？ 答案：生产和研究中把含铁炉料（铁矿石、烧结矿、球团矿）在热态及还原条件下的一些物理化学性能：还原性；低温还原粉化；还原膨胀；荷重还原软化和熔滴性称为矿石的冶金性能。 4．矿石还原性 答案：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，是最重要的高温冶金性能指标。 5．还原性能(RI) 答案：通过间接还原途径从铁矿石氧化铁中夺取氧的容易程度。 6．低温还原粉化性能 答案：矿石在高炉内400—600℃低温区域内还原时，由于Fe 2O 3 还原成Fe 3 O 4 和 FeO还原成Fe，产生的晶形转变导致体积膨胀．粉化，称为低温还原粉化性能。7．低温还原粉化率(RDI)
答案：高炉原料，特别是烧结矿，在高炉上部的低温区域严重裂化，粉化，使料柱空隙度降低。一般以粉化后小于3mm 所占的比率作为低温还原粉化率。 8． 矿石的软熔特性 答案：软熔特性指开始软化的温度和软熔温度区间(即软化开始到软化终了的温度区间)。 9． 矿石的软化温度 答案：是指铁矿石在一定荷重下加热开始变形的温度。 10． 还原剂 答案：就高炉冶炼过程来说，还原剂就是从铁氧化物中夺取氧，使铁氧化物中的铁变为金属铁或铁的低价氧化物的物质。 11． SFCA 烧结矿 答案：SFCA 烧结矿是指以针状复合铁酸钙为黏结相的高还原性的高碱度烧结矿的简称，复合铁酸钙中有SiO 2、Fe 2O 3、CaO 和Al 2O 3四种矿物组成，用它们符号的第一个字母组合成SFCA 。 12． 均匀烧结 答案：是指台车上整个烧结饼纵截面左中右、上中下各部位的温度制度趋于均匀，最大限度地减少返矿和提高成品烧结矿质量。 13． 球团矿的抗压强度 答案：取规定直径9(一般为12.5mm)的球团矿在压力实验机上测定每个球的抗压强度，即破碎前的最大压力，用N/个球表示。 14． 硫负荷(S 料) 答案：冶炼每吨生铁炉料带入硫的千克数。
烧结矿与球团矿的区别
3.4球团矿的显微结构及矿物组成 与烧结矿比较，球团矿的矿物组成比较简单。因为球团矿的原料含铁品位高。杂质少。球团矿的配料也较简单，几乎为单一的铁精矿粉，只配进极少量添加剂。仅在生产自熔性球团矿时，才配加熔剂。此外焙烧工艺也较简单，一般为高温氧化过程。 一、对于酸性球团矿 95%以上为赤铁矿。球团矿的固结，以赤铁矿单一相固相反应为主，液相数量极少。在氧化气氛中石英与赤铁矿不进行反应，所以可见到独立的石英颗粒。赤铁矿经过再结晶和晶粒长大连成一片。少量添加剂-皂土已经熔融，粘附在赤铁矿晶粒表面，只有放大显微倍率，才能偶尔发现尚未全熔的大颗粒皂土，由于球团矿的固结，以赤铁矿单一相固相反应为主，液相数量极少。它的气孔呈不规则形状，多连通气孔，全气孔率与开口气孔率的判别不大。这种结构的球团矿，具有相当高的抗压强度和良好的低温、中温还原性。目前世界上大多数球团矿属于这一类。 用磁铁矿精矿生产球团矿，如果氧化不充分，其显微结构将内外不一致，沿半径方向可分三个区域： 表层氧化充分，和一般酸性球团矿一样。赤铁矿经过再结晶和晶粒长大，连接成片。少量未熔化的脉石，以及少量熔化了的硅酸盐矿物，夹在赤铁矿晶粒之间。 中间过渡带的主要矿物仍为赤铁矿。赤铁矿连晶之间，被硅酸铁和玻璃质硅酸盐液相充填，在这个区域里仍有未被氧化的磁铁矿。 中心磁铁矿带，未被氧化的磁铁矿在高温下重结晶，并被硅酸铁和玻璃质硅酸盐液相粘结，气孔多为圆形大气孔。 具有这样显微结构的球团矿，一般抗压强度低。因为中心液相较多，冷凝时体积缩小，形成同心裂纹，使球团矿具有双层结构。即以赤铁矿为主的多孔外壳，以及以磁铁矿和硅酸盐液相为主的坚实核心，中间被裂缝隔开。因此用磁铁矿生产球团矿时，务必使它充分氧化。 二、对于自熔性球团矿 自熔性球团矿与酸性球团矿相比，其矿物组成比较复杂。除赤铁矿为主外，还有铁酸钙、硅酸钙、钙铁橄榄石等。焙烧过程中产生的液相较多，故气孔呈圆形大气孔，其平均抗压强度较酸性球团矿低。, 实验证明，当有硅酸盐同时存在的情况下，铁酸盐只有在较低温度下才能稳定。1200℃时，铁酸盐在相应的硅酸盐中固溶，超过1250℃，铁酸盐在熔体中已难发现，球团矿的粘结相中出现了玻璃质硅酸盐。 用磁铁矿生产自熔性球团矿，若氧化不充分，沿球团矿半径方向，也会出现明显的层状结构。, 综上分析，可以看出，影响球团矿的矿物组成和显微结构的因素有二：一为原料的类别和组成，二为焙烧工艺条件，主要是温度、气氛以及在高温下保持的时间。球团矿的矿物组成和显微结构，对其冶金性质影响极大。
2010昆钢高炉炼铁工竞赛复习题
2010年炼铁工竞赛复习提纲（公司级竞赛题） 一、填空题（共100题） 1、烧结矿与天然块矿比，烧结矿具有铁含量高、气孔率大、易还原、有害杂质少、 含碱性熔剂等特点。 2、高炉的炉料结构是指高炉炼铁生产使用的含铁炉料构成中烧结矿、球团矿和天 然块矿的配比组合。 3、矿石的冶金性能包括：还原性、低温还原粉化、还原膨胀、荷重还原软化和熔滴性 能。 4、烧结过程能去除以下有害元素：脱硫、去氟、去砷。 5、改善烧结矿质量的有效措施有烧结精料、优化配料、偏析布料、厚料层烧结、低温烧结、热风烧结等。 6、除了运用测量水温差的办法外，还可以采用热流强度的办法监测冷却设备工作情 况。 7、烧结精料是高炉炼铁精料的基础，要生产出优质烧结矿就应采取提高品位、降低 SiO2 含量，优化烧结混合料配料，稳定烧结工艺制度，稳定原料的化学成分和粒度组成，选用优质的燃料和熔剂等各种措施实现精混合料烧结。 8、扁水箱、支梁式水箱多采用棋盘式布置。 9、风口小套冷却水的压力至少应比炉缸的煤气压力高 80 Kpa。 10、冷却器内结垢，使导热系数减小，冷却强度降低。 11、高炉一般常用的含镁碱性熔剂为：白云石；酸性熔剂为：硅石。 12、在高炉冶炼中，天然锰矿石一般用以满足冶炼铸造生铁或其他铁种的含锰量要 求，也可用做洗炉剂；当冶炼锰铁时才对锰矿石有较高要求。 13、煤粉的燃烧分为加热、挥发分挥发、燃烧三个阶段。 14、焦炭中的硫包括无机硫化物、硫酸盐硫和有机硫三种形态。这些硫的总 和称全硫（S t ）。 15、焦炭在高温下的热破坏和碳溶损，是焦炭强度降低的主要原因。 16、现代焦炭生产过程分为：洗煤、配煤、炼焦和产品处理等工序。 17、理论上，高炉富Ｏ ２１％（含Ｏ ２ 100％），保持富Ｏ ２ 前后风量（干）不变，相当于增 加干风量 4.76 ％。 18．高炉冶炼过程中，物料平衡是建立在物质不灭定律基础上的，热量平衡是建立在能量守恒定律基础上的。 19．下部调剂是通过对风量、风温、风压、湿分、喷吹物以及风口直径、风口倾斜度等诸多参数的变动来控制风口燃烧带状况和煤气流的初始分布。 20、高炉提供炉料下降空间的因素有__焦炭燃烧__、__渣铁排放___、__炉料熔化__和炉 料的体积收缩。 21、炉渣脱硫效果取决于三个方面：炉渣中CaO活性、炉渣温度、炉渣流动性。 22、开炉的热量消耗是正常生产时的 2.9 倍左右。 23、适当增加炉腹高度，炉料在此停留延长，有利于软熔物在炉腹还原减轻炉缸熔炼 负荷。 24、大家一致公认矿石品位提高１％，焦比可降低２％，产量提高３％。
高炉炼铁名词解释
四、名词解释 1．什么叫高炉炉料结构？ 答案：高炉炉料结构是指高炉炼铁生产使用的含铁炉料构成中烧结矿、球团矿和天然矿的配比组合。 2．什么叫精料？ 答案：精料是指原燃料进入高炉前，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。 3．什么叫矿石的冶金性能？ 答案：生产和研究中把含铁炉料（铁矿石、烧结矿、球团矿）在热态及还原条件下的一些物理化学性能：还原性；低温还原粉化；还原膨胀；荷重还原软化和熔滴性称为矿石的冶金性能。 4．矿石还原性 答案：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，是最重要的高温冶金性能指标。 5．还原性能(RI) 答案：通过间接还原途径从铁矿石氧化铁中夺取氧的容易程度。 6．低温还原粉化性能 答案：矿石在高炉内400—600℃低温区域内还原时，由于Fe2O3还原成Fe3O4和FeO还原成Fe，产生的晶形转变导致体积膨胀．粉化，称为低温还原粉化性能。 7．低温还原粉化率(RDI) 答案：高炉原料，特别是烧结矿，在高炉上部的低温区域严重裂化，粉化，使料柱空隙度降低。一般以粉化后小于3mm所占的比率作为低温还原粉化率。 8．矿石的软熔特性 答案：软熔特性指开始软化的温度和软熔温度区间(即软化开始到软化终了的温度区间)。9．矿石的软化温度 答案：是指铁矿石在一定荷重下加热开始变形的温度。 10．还原剂 答案：就高炉冶炼过程来说，还原剂就是从铁氧化物中夺取氧，使铁氧化物中的铁变为金属铁或铁的低价氧化物的物质。 11．SFCA烧结矿 答案：SFCA烧结矿是指以针状复合铁酸钙为黏结相的高还原性的高碱度烧结矿的简称，复合铁酸钙中有SiO2、Fe2O3、CaO和Al2O3四种矿物组成，用它们符号的第一个字母组合成SFCA。12．均匀烧结 答案：是指台车上整个烧结饼纵截面左中右、上中下各部位的温度制度趋于均匀，最大限度地减少返矿和提高成品烧结矿质量。 13．球团矿的抗压强度 答案：取规定直径9(一般为12.5mm)的球团矿在压力实验机上测定每个球的抗压强度，即破碎前的最大压力，用N/个球表示。 14．硫负荷(S料) 答案：冶炼每吨生铁炉料带入硫的千克数。 15．用公式表示生铁[S]
矿厂见习报告范文
矿厂见习报告范文 班级：矿物加工姓名：李振 见习地点：黄石尖林山采区，黄石大冶铁矿选矿厂，鄂州球团厂 见习时间：07.11.19-07.12.14 见习内容：了解尖林山采区情况，熟悉大冶铁矿选矿厂的工艺流程及工厂造球的工艺过程，了解鄂州球团厂的工艺流程 见习目的：理论知识与实际生产结合，弄清生产工艺流程，而且从中发现现在生产中仍存有的问题 见习过程：时间过的真快，真的像白驹过隙一晃就过去了，不知不觉我们已经在学校呆了快两年了，不过回想起来我们学到的一些理论知识，在脑海中还真是一片模糊，这次听说能够到黄石去实习同学们都非常兴奋，因为在课堂上老师讲的一些东西我们没见到很难和实际联系起来。比如：什么是球团，什么是铁矿，铁矿是什么样的？是如何采出来的？本专业适合干哪方面的工作？本专业前途如何？带着这些问题，我们参加了这次的实习 11月19日，我们在老师的带领下，来到了我们实习的地方。 20日，一大清早，我和室友都特别高兴，我们终于能够看见期待已久的大冶铁矿了。博物馆到了。首先映入我们眼前的是一块大概有四人能够环抱起来的氧化矿。我们都还是第一次看到这么大的矿石。随后的几天老师又带我们去了尖林山，大冶选矿厂，球团厂。 见习过程：1.参观尖林采区 1）采区井筒的布置为集中布置。由一个主井，一个副井，一个斜坡道和一个回风井组成。 主井有两个提升设备分别为罐笼提升设备（供人员及小型设备的上下搬运工作）和箕斗提升设备（供提升矿石）以及五个放料机诫
（供矿石均匀平铺在火车箱上运出），副井仅供采矿人员的上下，斜 坡道供大型设备如挖掘机.钻机的出入，回风井为出风口.由两台大型 的抽风机不停的向外抽出污浊的空气. 2）采区的通风系统。整个系统为分段通风系统，可分为四个通风 系统：铁门坎（南采区，北采区，西采区），尖林山（西采区）。各 部分的通风系统为对角式通风系统，尖林山的通风系统为三个进风口 分别为主井，副井，斜坡道和一个出风口为回风井. 2.参观黄石大冶铁矿选矿厂 1）破碎车间，因为大冶铁矿由原来的露天开采转为了地下开采则 矿石块度要小，可直接送入c100的颚式破碎机实行粗碎，然后用皮带 送入gp300型圆锥破碎机实行中碎，再将中碎后的产品用皮带送入水 洗筛（水洗筛最后面安有磁化轮）磁化轮将一部分的废石与矿石分开，使整个的矿石品位提升（废石送入废石仓）清洗后的泥水用沙泵打到 细碎车间，矿石部分再用经过筛子筛分，筛上产品（粒度不合格产品）用皮带送入hp500圆锥破碎机实行破碎，将细碎后的矿石产品再次送 到筛子实行二次筛分。二次筛分后的筛上产品为破碎的最终产品，粒 度一般为-18mm。图 2）磨矿车间，破碎后的产品有皮带运输机运输到磨矿车间直接送 入半径为3.2m*3.1m的格子型球蘑机，从磨机出来的矿石物料送入直 径为2m的双螺旋分级机，螺旋机槽下面的矿石送入再送到3.2m*3.1 的格子机中再磨，溢流产品送入球磨机细磨，细磨后的产品再分级， 槽下的产品为不合格产品必须再次经过细磨，溢流的产品为合格产品 也是磨矿后的最终产品一般为-200目达到70%左右。图 3）浮选车间与磁选车间 cu，s矿与fe矿分离浮选过程：将磨矿产品用皮带送到浮选槽中，加入浮选药剂（如黄药11#油）通过不停的充气，搅拌产生大量的气泡而且不停的向内加水，使得矿浆达到一定的浓度，而且矿浆在槽中不 停的流动。通过刮板将气泡刮出经过1-2次的精选和1-2次的扫选将
高炉炉料
安钢高炉炉料冶金性能系统研究 王建锋，周永平，胡涛，秦延华 （安阳钢铁集团有限责任公司，河南安阳 455004） 摘要：系统分析了安钢炼铁生产中几种常用炉料的高温冶金性能，结果表明，安钢自产高碱度烧结矿具有较好的还原性，但其低温还原粉化率却是最高的；酸性球团矿及块矿则有着较好的低温还原粉化指数及良好的熔滴性能，能够与高碱度烧结矿搭配形成合理的综合炉料结构，满足高炉冶炼要求。 关键词：炉料；烧结矿；球团矿；冶金性能；炉料结构 中图分类号：TF542 文献标识码：A 文章编号：1004-4620（2008）03-0043-03 Systematic Study on Metallurgical Properties of Anyang’s Steel Blast Furnace Burdens WANG Jian-feng, ZHOU Yong-ping, HU Tao, QIN Yan-hua （Anyang Iron and Steel Co., Ltd., Anyang 455004, China） Abstract: The high temperature metallurgical properties of several burdens for Anyang steel were investigated. The results showed that RI （reduction index）of high basicity sinters was better than others, but the RDI(low temperature reduction degradation index) of it was the highest; the RDI and molten dripping property of pellets and lump ores were well, so we can get rational burden structure by combining sinters for blast furnace. Key words: furnace burden; sinter; pellet; metallurgical property; burden structure 1 前言 高炉炉料结构技术主要是指所用烧结矿、球团矿、天然块矿的比例。国内外高炉炼铁的炉料结构没有一个固定模式，每个高炉都是根据本企业所能获得自然资源的条件（品级和价格）、铁矿石的冶金性能和物理化学成分以及高炉炼铁成本等方面因素来进行选择的。随着条件的变化，不同时期会出现不同的炉料结构。总体上讲，炼铁炉料结构是受复杂因素影响的，是与炼铁科学技术进步的发展密切相关的[1-2]。
提高高炉炉料中球团矿配比,促进节能减排
提高高炉炉料中球团矿配比、促进节能减排 （资料来源：冶金管理，王维兴） 一、优化炼铁炉料结构的原则 高炉炼铁炉料是由烧结矿、球团矿和块矿组成，各高炉要根据不同的生产条件，决定各种炉料的配比，实现优化炼铁生产和低成本。世界各国、各钢铁企业没有一个标准的炼铁炉料结构，都要根据各企业的具体情况制定适宜的炉料结构，同时还要根据外界情况的变化，进行及时调整。2017 年中钢协会员单位高炉的炉料中平均有13%左右的球团矿，78%烧结矿，9%块矿。 在高炉生产时，各企业要根据其具体生产条件下，实现科学高炉炼铁操作（满足炼铁学基本原理），完成环境友好、低成本生产的目的。 实现低成本炼铁的方法包括：优化配矿、优化高炉操作、设备维护完好、生产效率高。而实现高产低耗就要高炉入炉矿含铁品位高，有优质的炉料，包括高质量烧结矿要实现高碱度（1.8-2.2倍）。但炼铁炉渣碱度要求在1.0-1.1 倍，炉料就需要配低碱度的球团矿（或块矿）。 高炉生产实现低燃料比，要求原燃料质量要好（入炉铁品位要高、冶金性能好、低MgO 和Al2O3、低渣量、焦炭质量好、含有害杂质少等），成分稳定，粒度均匀等。 要实现资源的合理利用，就要合理回收利用企业内含铁尘泥等等资源。建议将含有害杂质高的烧结机头灰、高炉布袋灰，加石灰混合，造球，干燥，给转炉生产用，切断炼铁系统有害杂质的循环富集。 此外，球团工艺相比烧结工艺具有一定的优越性： 1）产品冶金性能 一般来说，烧结矿综合冶金性能优于球团矿，因此，高炉炼铁炉料中以高碱度烧结矿（在1.8-2.2 倍）为主。但是，炼铁炉渣碱度要求在1.0 左右，必须搭配一部分酸性球团矿，这样结构炉料的冶金性能才最优，使高炉生产正常进行。球团矿的缺点是膨胀率高，易粉化。目前，北美和欧洲一些高炉使用100%自熔性球团矿，冶金性能完全能满足高炉炼铁的要求，也取得了较好的高炉生产指标。 2）生产运行费用 球团工序能耗是烧结的2/3，环保治理费用低，球团矿铁品位比烧结矿高5-9 个百分点（原料品位、碱度相同条件下），炼铁生产效益高10 元/t。 3）环保 球团工艺主废气源比烧结工艺低一半，环保治理投资低，容易达到国标，工厂清洁生产。 4）投资
球团矿开题报告
硕士学位论文开题报告 论文题目：包钢不同工艺球团性能的优化研究 学号：201102103 姓名：廖凯 专业名称：钢铁冶金 指导教师：邬虎林 2012年12月28日
内蒙古科技大学硕士论文开题报告申请表 I
II
目录 1文献综述 (1) 1.1 高炉炉料结构发展现状 (1) 1.2球团矿概述 (2) 1.2.1球团矿的概念 (2) 1.2.2 球团矿工艺的发展 (3) 1.2.3 球团矿在钢铁生产中的作用 (4) 1.3 球团矿焙烧 (6) 1.3.1 球团矿焙烧方法 (6) 1.3.2球团矿的固结机理 (9) 1.3.3 影响球团矿焙烧固结的因素 (9) 1.4包钢球团矿生产 (12) 1.4.1包钢含氟铁精矿的特性 (12) 1.4.2球团焙烧过程氟和硫的脱除 (13) 2选题的背景和意义 (14) 2.1选题背景 (14) 2.2选题意义 (15) 3研究方案及进度安排 (16) 3.1研究内容 (16) 3.2研究方案 (16) 3.2.1原料条件 (16) 3.2.2研究路线 (17) 3.3进度安排 (17) 参考文献 (20)
1文献综述 1.1 高炉炉料结构发展现状 在现代工业化的炼铁生产中，无论是广泛采用的高炉炼铁工艺、还是直接还原炼铁工艺或熔融还原炼铁工艺，其含铁原料必须使用一定规格的块状炉料，主要包括块矿、烧结矿和球团矿，也包括少部分符合入炉要求的原矿。早期的炼铁炉料采用块矿，随着炼铁技术的进步和铁矿资源的制约，细颗粒铁矿资源越来越多地应用于炼铁生产，铁矿粉造块成为钢铁生产流程中的重要环节。 而且随着世界钢铁产量的连年攀升，现代钢铁联合企业的可持续发展越来越受到原料因素的严重制约，特别是近几年来铁矿石的价格的成倍上涨及高位震荡，使得铁前降本成为钢铁企业必须首要考虑的问题。而炼铁系统的能耗占钢铁生产总能耗的70%以上（有的高达74%）。因而，合理的炉料结构和精料仍然是今天炼铁工作者重要的工作核心[1-4]。 配加酸性炉料的高碱度烧结矿炉料结构模式得到了世界各钢厂的普遍认可，各国根据各自资源条件、经济技术水平、技术条件等现实情况，发展着各自的烧结矿、球团矿等高炉炉料。鉴于细精矿特色矿源，北美长久以来一直使用酸性氧化球团配以大量炉内熔剂进行高炉炼铁生产，但这种模式的操作指标十分落后，难以适应当下冶炼现状，现正广泛推广超高碱度烧结矿配以原有的酸性氧化球团的炉料结构。欧盟高标准的环保要求严格限制了本地区烧结厂的生产和建设，但高炉炼铁指标仍需要进一步改善，这就使得在高炉炼铁中具有优越冶金性能的球团矿成为首选炉料。如上所述球团矿已经成为国外高炉炼铁炉料结构的主体，无论是熔剂型球团还是酸性球团在炉料配比中都占有很高的比例。如墨西AHMSA 公司Monclova厂5号高炉熔剂球团矿比例为93%，美国AK Steel 公司Ashland．KY厂Amanda高炉熔剂球团矿比例为90%以上；另一部分高炉以酸性球团矿为主，如西欧诸国高炉炼铁酸性球团的配比一般在70%以上[5,6]。 世界产钢大国主要聚集在亚洲地区，无独有偶各产钢大国均铁矿资源不足或几乎没有铁矿资源[7]，均需从澳洲或南美等地进口矿石。以粉矿为主的进口矿无疑使烧结矿成为亚洲高炉炼铁炉料结构的主体，部分地区甚至高达70%左右。烧结矿在日本炉料结构中的比例一直都比较高且配比水平比较平（71.3%~76.9%），但球团矿比例达到14%的高峰后呈现逐年下降趋势，目前已在10%以下了。典型的如新日铁4号高炉的炉料结构，烧结矿占70%，球团矿占10%，和歌山4 号高炉使用75%~80%的烧结矿，巴西块矿占20%；只有神户制钢厂由于烧结机老化报废后，才开始改变炉料结构采用高比例的球团矿，其配比达70%以上。韩
原燃料部分1
原燃料部分（判断题） 1．炉料结构合理化不属精料内容。 ( ) 答案：× 2．烧结粘结相最好的为铁酸钙粘结相。 ( ) 答案：√ 3．烧结矿的孔隙度大于球团矿。 ( ) 答案：× 4．为改善料柱透气性，除了筛去粉末和小块外，最好采用分级入炉，达到粒度均匀。 ( ) 答案：√ 5．焦炭的粒度相对矿石可略大些，根据不同高炉，可将焦炭分为40~60mm，25~40mm,15~25mm 三级，分别分炉使用。 ( ) 答案：√ 6．入炉料中所含水分对冶炼过程及燃料比不产生明显影响，仅对炉顶温度有降低作用。（） 答案：× 7．球团矿还原过程中出现体积膨胀，主要是随着温度升高，出现热胀冷缩现象大造的。（） 答案：× 8．洗煤的目的是除去原煤中的煤矸石。（） 答案：× 9．高炉所用燃料中，其中 H：C越高的燃料，在同等质量条件下其产生的煤气量也越多。（） 答案：× 10．通常将矿石在荷重还原条件下收缩率3～4%时的温度定为软化开始温度，收缩率30～40%时的温度定为软化终了温度。 ( ) 答案：√ 11．熔化温度低，还原性好的矿石有利于高炉的了冶炼。 ( ) 答案：× 12．影响矿石软熔性能的因素很多，主要是矿石的渣相数量和它的熔点。 ( ) 答案：√ 13．焦碳石墨化度即焦碳在高温下或二次加热过程中，其类石墨碳转变为石墨碳的过程。
( ) 答案：× 14．焦碳的挥发分主要由碳的氧化物、氢组成，有少量的CH 4和O 2 。 ( ) 答案：× 15．焦碳比热容即为单位质量的焦碳温度升高10度所需的热量数值。 ( ) 答案：× 16．降低RDI的措施是提高FeO含量和添加卤化物。 ( ) 答案：× 17．随着SiO 2 含量的降低，为满足铁酸钙生成的需要，应不断提高碱度，确保烧结矿冶金性能不断改善。 ( ) 答案：× 18．焦碳化学活性越高，其着火温度越高，采用富氧空气可以提升焦碳着火度。 ( ) 答案：× 19．一般烧矿中的含铁矿物有：磁铁矿(Fe 3O 4 )赤铁矿(Fe 2 O 3 )浮氏体(Fe x O)。 ( ) 答案：√ 20．焦碳质量差异影响热制度的因素主要有：一，焦碳灰分；二，焦碳含硫量；三，焦碳强度。 ( ) 答案：√ 21．为了加速矿石的还原反应过程，希望矿石早软化、早成渣、早滴落。 ( ) 答案：× 22．烧结过程中增加配碳量有利于脱硫。 ( ) 答案：× 23．炉料中的水分蒸发消耗的是炉顶煤气余热，因而对焦比及炉况没有影响。 ( ) 答案：√ 24．改善矿石的冶金性能，是提高技术经济指标的有效措施。 ( ) 答案：√ 25．精料的另一主要内容是提高熟料率，并要求整粒措施。 ( ) 答案：√ 26．炉料的粒度影响矿石的还原速度。 ( ) 答案：√
高炉常识
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0.2%的叫熟铁，含碳量0.2—1.7%的叫钢，含碳1.7%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）。 二、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。 10、高炉炼铁有哪些技术经济指标？ 1）高炉有效容积利用系数η：指每立方米高炉有效容积一昼夜生产炼钢铁的吨数，即高炉每昼夜生产某品种的铁量（P）乘以该品种折合为炼钢铁的折算系数（A）后与有效容积（V ）的比值： η=P*A/V，t/(m3.d) 2）冶炼强度I：现已分为焦碳冶炼强度和综合冶炼强度两个指标。焦碳冶炼强度是指每昼夜、每立方米高炉有效容积消耗的焦碳量，即一昼夜装入高炉的干焦量（Qk）与有效容积V 比值： I焦=Qk/V，t/(m3.d) 3）焦比K：它是冶炼1吨生铁所需要的干焦量：K=Qk/P 二、高炉用原料 1、高炉生产用哪些原料？ 高炉生产的主要原料是铁矿石及其代用品、锰矿石、燃料和溶剂。 铁矿石包括天然矿和人造富矿。一般含铁量超过50%的天然富矿，可以直接入炉；而
提高高炉炉料中球团矿配比
提高高炉炉料中球团矿配比、促进节能减排 王维兴中钢金属学会 1.优化炼铁炉料结构的原则： 高炉炼铁炉料是由烧结矿、球团矿和块矿组成，各高炉要根据不同的生产条件，决定各种炉料的配比，实现优化炼铁生产和低成本。 世界各国、各钢铁企业没有一个标准的炼铁炉料结构；都要根据各企业的具体情况制定适宜的炉料结构；同时还要根据外界情况的变化，进行及时调整。2017年中钢协会员单位高炉的炉料中平均有13%左右的球团矿，78%烧结矿，9%块矿。 1.1要根据各企业具体生产条件下，实现科学高炉炼铁操作（满足炼铁学基本原理），完成环境友好、低成本生产的目的。 1.2实现低成本炼铁的方法：优化配矿、优化高炉操作、设备维护完好、生产效率高。 1.3实现高产低耗就要高炉入炉矿含铁品位高，有优质的炉料，包括高质量烧结矿要实现高碱度（1.8~ 2.2倍）；但炼铁炉渣碱度要求在1.0~1.1倍，炉料就需要配低碱度的球团矿（或块矿）。 1.4高炉生产长期稳定顺行是关键，实现低燃料比，要求原燃料质量要好（入炉铁品位要高、冶金性能好、低MgO和Al2O3、低渣量、焦炭质量好、含有害杂质少等），成分稳定，粒度均匀等。 1.5实现资源合理利用，充分利用本地矿产资源，合理回收利用企业内含铁尘泥等。建议将含有害杂质高的烧结机头灰、高炉布袋灰，加石灰混合，造球，干燥，给转炉生产用，切断炼铁系统有害杂质的循
环富集。 1.6球团工艺相比烧结工艺的优越性 1）产品冶金性能 一般来说，烧结矿综合冶金性能优于球团矿，因此，高炉炼铁炉料中以高碱度烧结矿（在1.8~2.2倍）为主。但是，炼铁炉渣碱度要求在1.0左右，必须搭配一部分酸性球团矿，这样结构炉料的冶金性能才最优，使高炉生产正常进行。球团矿的缺点是膨胀率高，易粉化。目前，北美和欧洲一些高炉使用100%自熔性球团矿，冶金性能完全能满足高炉炼铁的要求，也取得了较好的高炉生产指标。 2）生产运行费用 球团工序能耗是烧结的2/3，环保治理费用低，铁品位比烧结 高5~9个百分点（原料品位、碱度相同条件下），炼铁生产效益高10 元/t 。 3）环保 球团工艺主废气源比烧结工艺低一半，环保治理投资低，容 易达到国标，工厂清洁生产。 4）投资中国经验，球团投资比烧结高30%~50%；大型化 后，会降低。 2.球团生产技术 球团生产工艺主要有三种：竖炉球团；带式焙烧机球团；链蓖 机回转窑球团。 2.1三种球团生产工艺比较：竖炉生产能耗高，产品质量不稳定，
高炉炼铁工艺流程(经典)
高炉炼铁工艺流程分为以下几部分： 一、高炉炼铁工艺流程详解 二、高炉炼铁原理 三、高炉冶炼主要工艺设备简介 四、高炉炼铁用的原料 附：高炉炉本体主要组成部分介绍以及高炉操作知识
一、高炉炼铁工艺流程详解 高炉炼铁工艺流程详图如下图所示： 二、高炉炼铁原理 炼铁过程实质上是将铁从其自然形态
——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。 炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。 高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大,劳动生产率高,能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。 炼铁工艺是是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它辅助原料（石灰石、白云石、锰矿等）按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料），在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气。原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降，在炉料下降和上升的煤气相遇，先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁，铁矿石原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而成渣，炉底铁水间断地放出装入铁水罐，送往炼钢厂。同时产生高炉煤气，炉渣两种副产品，高炉渣铁主要矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成，自渣口排出后，经水淬处理后全部作为水泥生产原料；产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。炼铁工艺流程和主要排污节点见上图。 三、高炉冶炼主要工艺设备简介 高护炼铁设备组成有：①高炉本体；②供料设备；③送风设备；④喷吹设备；⑤煤气处理设备；⑥渣铁处理设备。 通常，辅助系统的建设投资是高炉本体的4~5倍。生产中，各个系统互相配合、互相制约，形成一个连续的、大规模的高温生产过程。高炉开炉之后，整个系统必须日以继夜地连续生产，除了计划检修和特殊事故暂时休风外，一般要到一代寿命终了时才停炉。 高炉炼铁系统（炉体系统、渣处理系统、上料系统、除尘系统、送风系统）主要设备简要介绍一下。
球团矿的制备和性能测定
球团矿的制备和性能测定 一、国内外球团矿的发展 球团矿是一种优良的高炉炼铁原料，我国的铁矿资源本适合生产球团矿，但是由于历史的原因，却走上了细精矿烧结的道路，上世纪80年代中期宝山钢铁公司的1号高炉投产，改变了我国传统的细精矿烧结工艺，其后随着钢铁工业快速的发展，国产精矿不能满足需求，进口粉矿逐年增加，目前就全国范围而言，细精矿在烧结配料中已经不占主导地位。球团矿在我国高炉炉料中的比例逐年升高，进入21世纪，链篦机一回转窑工艺发展迅速，2007年球团矿的产量可以达到l亿吨左右，加上进口的球团矿大约1．3亿吨，在全国高炉炉料中的比重平均16％左右，在可以预见的将来，烧结矿依然是我国高炉的主要原料，球团矿 必将持续发展。 各钢铁厂的情况不同和矿源不同决定了其不同的高炉炉料结构。日本、韩国高炉以烧结矿为主, 因为其主要铁料是国际上购买的粉矿, 适宜生产烧结矿。北美高炉以球团矿为主, 因为其矿源多为细精矿, 适宜生产球团矿。欧盟由于环保要求, 烧结厂的生产和建设受到了严格的限制, 为了进一步改善高炉炼铁指标, 充分发挥球团矿在高炉炼铁中优越的冶金性能, 因而以球团矿为主。 欧美高炉球团矿使用比例一般都较高, 个别的高炉达100 %。其中一部分高炉使用熔剂型球团矿, 如加拿大Algoma7 号高炉熔剂球团矿比例达99 % , 墨西哥AHMSA 公司Monclova 厂5 号高炉熔剂球团矿比例为93 % , 美国AKSteel 公司Ashland1KY厂Amanda 高炉熔剂球团矿比例为90 %以上; 另一部分高炉以酸性球团矿为主, 配比一般在70 %以上。欧洲高炉中, 瑞典、英国和德国的部分 高炉球团矿的比例很高。 亚洲国家的高炉一般以烧结矿为主, 高达70 %左右。日本高炉炉料结构的 特点是烧结矿比例高且一直比较平稳,而球团矿比例自1979 年以来一直在下降, 块矿比一直在上升。高炉炉料中高碱度烧结矿比例维持在7113 %～7619 % , 用量一直比较平稳。球团矿比例自20 世纪70 年代初至1979 年达到了高峰, 为 14 % , 此后逐年下降至现在的10 %以下。典型的如新日铁4 号高炉的炉料结构, 烧结矿占70 % , 球团矿占10 % , 和歌山4 号高炉使用75 %～80 %的烧结矿, 巴西块矿占20 %。只有神户制钢神户厂于1998 年由于烧结机老化停止生产才开始在高炉中采用高比例球团矿的炉料结构, 球团矿配比达70 %以上。韩国浦项光 阳厂的高炉炉料结构中烧结矿为74 %, 球团矿为11184 %。 我国因各钢铁厂情况不同, 高炉使用球团矿的比例很不相同。宝钢高炉的铁料来源与日本大多数高炉相似, 所以其炉料结构也与日本大多数高炉相似, 烧结矿7415 % , 球团矿815 % , 块矿17 %。 二、球团矿生产技术 (一)、粉矿造球
以磁铁矿为主配加赤铁矿的球团试验
以磁铁矿为主配加赤铁矿的球团试验 [摘要]针对磁铁矿精矿不能满足球团产量的需求，采用赤铁矿与磁铁矿混合配置生产球团。通过调整竖炉相关热工参数，最高可以搭配50%的外购矿制成合格优质球团。 [关键词]赤铁矿球团磁铁矿热工参数焙烧 0前言 烧结矿、球团矿、天然块矿是当前高炉炼铁的原料。含铁品位高的天然块矿日趋减少，因此利用富矿粉或精矿生产的烧结矿、球团矿成为当前高炉炼铁的主要原料。 球团矿具有强度好、粒度均匀、形状规则、含铁品位高、还原性好等优点，在高炉冶炼中可起到增产节焦、改善炼铁技术经济指标、降低生铁成本、提高经济效益的作用，被认为是实现高炉炉料结构优化所必需的优质炉料。为适应钢铁工业快速发展、高炉精料技术和合理炉料结构的要求，近年来，球团矿作为优质原料得到青睐和高度重视，一些钢铁厂对球团矿的入炉比例逐渐提高，其需求量也随之增大。 为了进一步满足市场的需要，导致了球团原料由单一向的多元化发展，除了立足于本原再磨再选的铁精矿外，还需寻求低廉的外购矿。当前，大量外购矿主要是赤铁矿，由于赤铁矿在球团焙烧过程中所需的固结温度较高，从而导致生产出强度较高的球团矿增加了难度，而且由于其预热球强度也较低，导致在竖炉中产生大量粉末，易在高温下发生粘结造成结圈，影响炉况，导致球团质量不合格。因而本文研究了配加赤铁矿对磁铁矿球团质量及热工制度的影响，以期在保证球团矿质量和降低生产成本的情况下，满足市场需要。 1原料性能和研究方法 1.1原料性能 试验所采用的含铁原料为磁铁精矿、外购赤铁矿。其铁精矿的化学成分分析结果如表1所示。 根据表1可看出，磁铁矿的铁品位在62%以上，FeO含量高，其含有害杂质少，酸性脉石含量较高，属于优质磁铁矿。外购矿赤铁矿品位分别为58.68%，FeO含量较低，而与磁铁矿相比，有害杂质S和As的含量较高。 铁精矿的粒度特性见表2，从铁精矿粒度组成可知，原有磁铁矿的粒度比较细，小于O.074mm粒级均超过90%以上，小于O.043mm粒级也达到了75%以上，从粒度上完全满足球团对原料的要求，而外购赤铁矿由于产地不稳定，粒度
高炉炉料结构的选择
高炉炉料结构的选择 王维兴中钢金属学会 1.炼铁炉料结构要满足高炉炼铁的需求 高炉炼铁操作的方针：高效、优质、低耗、长寿、环保。 高效是要高产、低成本、设备作业率高、劳动生产率高； 优质是产品合格率高，能满足客户需求，能按计划组织生产；低耗是原燃料消耗低（低燃料比、低矿、溶剂消耗低）、低电耗、各能源介质消耗低、备品备件消耗低等； 长寿是高炉寿命大于15年，热风炉寿命大于25年； 环保是能满足国家对钢铁工业（包括各工序）的各项环保要求。 2.为什么铁矿石要造块 我国铁矿石含铁品位低（2018年重点企业品位26.32%）、杂（品种多：褐铁矿、镜铁矿、菱铁矿、钒钛磁铁矿、含稀土铁矿等）、难选（要细磨、精选）。2018年我国铁矿石经过选矿后的铁精粉品位在62.63%，尾矿品位含铁10.66%，使我国铁矿石成本高，与国外竞争力差。 高炉炼铁需要高品位矿石，铁矿石直接加入高炉，炼铁效率低、燃料比高；通过造块（烧结或球团）铁矿石的比表面积最大，接触煤气多，实现间接还原多，促燃料比降低。所以，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。
提高入炉铁矿石含铁品位和熟料率是精料的主要内容，精料是改善高炉操作指标的重要保证。近年来，随着国外矿使用的增多，以及国内选矿技术的提高，入炉矿石含铁品位不断提高。但是高品位的优质含铁原料越来越少，提高品位不仅增加成本，而且难度越来越大，2013年入炉含铁原料品位见表3。结合资源状况和高炉生产的实际情况，炼铁规范修编适当调整了入炉品位的要求。 表3 2013年度1000m3以上高炉入炉品位 如果个别国内铁矿石选矿后仍达不到规定品位，应经过专题论证，企业的经济效益合适，方可降低入炉品位。 3优化炼铁炉料结构的原则： 世界各国、各企业没有一个标准的炼铁炉料结构；都要根据各企业的具体情况（资源条件，矿石质量、铁矿石价格、市场供应、造块成本、炼铁成本、环保要求、生产技术等）制定适宜的炉料结构；同时还要根据外界情况的变化，进行及时调整。如欧美国家，本国铁矿石粒度细，价格低，适宜生产球团矿； 瑞典1300m3高炉炼铁入炉铁品位67%，100%球团矿冶炼，吨铁矿耗1300kg，渣铁比低于160kg，燃料比450kg。炼铁成本比我国低50元/吨左右。 一些钢铁企业无无球团设备，进口生产球团矿的精矿粉贵，他们的炉料结构中球团比就低，如宝钢、梅山等企业；
炼铁炉料结构技术的发展
炼铁炉料结构技术的发展 -------------------------------------------------------------------------------- 来源：物资采购网采编时间：2007年1月12日16时32分 高炉炼铁所用的炉料包括：烧结矿、球团矿、天然块矿、熔剂和焦炭。所谓炼铁炉料结构技术主要是指所用烧结矿、球团矿、天然块矿的比例。熔剂是在产烧结和球团过程中配加，在高炉正常生产时是不单独配加熔剂。焦炭用量是随高炉冶炼条件(包括入炉矿石含铁品位、热风温度、喷吹煤粉量、高炉操作水平和富氧率等)而不断变化的。 国内外高炉炼铁的炉料结构是没有一个固定模式的。每个高炉都是根据本企业所能获得自然资源的条件(品级和价格)、铁矿石的冶金性能和物理化学成分，以及高炉炼铁成本等方面因素来进行选择的。随着各种条件的变化，不同时期会出现不同的炉料结构。总体上讲，炼铁炉料结构是受复杂因素影响的，是与炼铁科学技术进步的发展密切相关的。 炉料的特性 1 烧结矿 烧结矿是用粒度＜8mm的铁矿粉、溶剂、燃料、代用品(钢铁企业产生的含铁尘泥)和返矿(烧结生产过程中产生＜5mm的筛下物)按一定比例进行混匀，配以小于9%的水分，经过造球和二次混合之后，在带式烧结机上进行焙烧而成。烧结矿是一种由多种矿物组织而组成的多孔集合体。孔隙率在40%－50%。烧结矿分类为酸性烧结矿(碱度小于1.0)，自熔性烧结矿(碱度在1.0左右)，碱性烧结矿(碱度大于1.0)。高碱度烧结矿(碱度在1.8－2.0)具有良好的冶金性能。高碱度烧结矿的特点如下： (1)好的还原性。铁矿石还原度每提高10%，高炉炼铁焦比会下降8%－9%； (2)较好冷强度和较低的还原粉化率； (3)具有较高的荷重软化温度，有良好的高温还原性和滴熔性。 烧结矿的上述特点，决定了要在高炉炉料结构中占有主导地位，约在85%左右，并在短期不会有较大的变动。随着冶金科技进步的不断发展，烧结生产技术也在不断取得新进展。如采用小球烧结，厚料层烧结技术，不但可以节能(减少燃料消耗20kg/t左右)，而且可以提高烧结机作业率；为降低炼铁成本，开发多配低价褐铁矿烧结技术；为提高烧结矿品位，开发成功高铁低硅烧结生产技术；偏折布料，热风烧结，烧结余热回收和配加添加剂等技术的开发和应用等先进技术，都为烧结生产创造出良好的条件，同时也为高炉料层提高透气性创造出良好条件。 2 球团矿 球团矿的生产是用颗粒度较细的精矿粉，配加4%左右的燃料，2%左右的皂土，使用圆