二十種進(jìn)口鐵塊礦的質(zhì)量及課件

1、二十種進(jìn)口鐵塊礦的質(zhì)量及分析許滿興北京科技大學(xué)冶金研究中心摘要：本文對二十種進(jìn)口鐵塊礦的化學(xué)成份，物理性能及冶金性能作了較全面的介，對它們的質(zhì)量進(jìn)行了必要的對紹比分析和綜合分類。關(guān)鍵詞：進(jìn)口鐵塊礦、質(zhì)量分析、綜合分類 我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，一是進(jìn)口礦的量在大量增加，二是高爐爐料結(jié)構(gòu)也在不斷發(fā)生著變化，塊礦占酸性爐料的比例逐年增加，合理爐料結(jié)構(gòu)中，幾種塊礦的合理搭配已成為一個時尚的配礦技術(shù)問題，近五年我國進(jìn)口礦量和比例的增長，幾個大型企業(yè)鐵塊礦所占爐料結(jié)構(gòu)的比例列于表1，在高爐爐料結(jié)構(gòu)中，塊礦的比例逐年增長，已引起國內(nèi)外煉鐵工作者的關(guān)注，寶鋼、首鋼、酒鋼等大型企業(yè)塊礦占爐料的比例近幾年一直在1

2、0%以上，寶鋼高爐合理爐料結(jié)構(gòu)的研究塊礦的比例已增加到20%的水平1，宣鋼高爐合理爐料結(jié)構(gòu)的研究，塊礦的比例已增加到42%52%的水平，試驗研究的結(jié)果取得了S值低于30KPa的優(yōu)良數(shù)值3。以高堿度燒結(jié)礦為主要爐料的高爐，在沒有自產(chǎn)球團(tuán)礦的條件下，增大塊礦的配用比例，已成為降低生鐵成本的一個重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題。日本高爐的爐料結(jié)構(gòu)，球團(tuán)礦比例逐年下降，塊礦比例不斷上升，入爐塊礦比已由1979年的10.4%不斷上升到2003年的21.3%，川崎制鐵千葉6號高爐（5153m3），入爐塊礦的比例已高達(dá)42.7%，利用系數(shù)達(dá)到2.05t/m3d的水平4。增加塊礦的入爐比例，不僅能減少建球團(tuán)廠所需的投資，同時

3、還能減少燒結(jié)、球團(tuán)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的環(huán)境污染和各種能源消耗，因此增大高爐煉鐵塊礦的入爐比例已成為現(xiàn)代煉鐵的一個重大技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題，這也是目前探索和討論鐵塊礦的質(zhì)量及分析的重要價值。表120002005年進(jìn)口礦和鐵塊礦增長的比例情況12年份200020012002200320042005進(jìn)口礦的量(萬t)6997923011146148122080027600進(jìn)口礦占爐料的比例（%）30.6737.4538.3844.9748.5849.50寶鋼塊礦占爐料比例（%）16.516.818.518.318.020.0首鋼塊礦占爐料比例（%）15.1513.1013.599.2411.3313.0酒鋼塊礦占

4、爐料比例（%）8.429.0813.1513.1614.515.6首鋼高爐1990年配用塊礦比例為0.8%，1995%為2.9%。2、試樣與實驗方法 二十種進(jìn)口鐵塊礦分別由MBR公司，寶鋼、濟(jì)鋼技術(shù)中心，新臨鋼提供，鐵塊礦熱爆裂指數(shù)（DI）的測定方法采用ISO8371標(biāo)準(zhǔn)，測定10次取平均值作為DI指數(shù)；900還原性（RI）測定方法基本參照ISO7215采用GB/T13241-91標(biāo)準(zhǔn)方法；500低溫還原粉化指數(shù)（RDI）采用GB/T13242-91標(biāo)準(zhǔn)方法（參照ISO4696標(biāo)準(zhǔn)）；荷重軟化性能和熔滴性能采用北京科技大學(xué)許滿興設(shè)定的方法（USTB標(biāo)準(zhǔn)）。二十種進(jìn)口鐵塊礦化學(xué)成份列于表1。3、

5、二十種進(jìn)口鐵塊礦的物理性能及冶金性能試驗結(jié)果及分析3.1試驗結(jié)果二十種進(jìn)口鐵塊礦的物理性能及冶金性能試驗結(jié)果分別列于表2和表3。表2 進(jìn)口鐵塊礦的化學(xué)成份鐵塊礦名稱TFeFeOCaOMgOSiO2Al2O3SPLOICVRD塊礦68.680.630.160.341.381.250.0060.0552.0MBR塊礦68.30-0.020.041.240.640.0050.05-哈塊礦DSO64.280.700.010.012.921.380.0140.063.0哈塊礦A66.340.420.110.0731.300.740.0140.0262.33哈塊礦B65.040.790.100.0792.

6、621.370.0210.0313.02哈塊礦C64.50-0.102.701.25-0.06-哈塊礦D64.30-0.082.971.65-0.11-BHPMAC(L)62.400.800.010.012.701.560.020.0642.80BHPMAC(H)64.070.430.010.052.181.100.0250.11-BHP紐曼65.400.330.050.083.001.300.0120.0571.90庫利安諾賓64.111.750.020.071.990.480.030.0795.50西安吉拉斯62.742.010.020.022.361.200.0150.0540.008羅

7、布河Mesaj57.401.200.380.015.102.610.0180.0409.00南非伊斯科65.620.450.030.024.231.430.0070.0400.44印度塊礦66.140.800.260.172.120.92-0.016-印度MMTC65.402.010.040.032.010.690.0070.0581.60印度果阿塊礦64.1-0.010.051.702.300.0020.023.2蒙古ZS塊礦65.1218.321.301.943.480.270.048-1.03智利塊礦62.8726.411.571.436.211.800.0950.064-印尼BR塊礦6

8、6.02.170.110.051.440.900.060.052.0續(xù)表2表3 進(jìn)口鐵塊礦的物理性能塊鐵礦名稱冷強(qiáng)度指數(shù)熱爆裂指數(shù)粒度Ti+6.3A-0.5（%）DI-6.3（%）DI3.15（%）-6.3mm(%)CVRD塊礦79.720.36.894.3210.0MBR塊礦94.02.508.52，6.894.69，4.328.0哈塊礦DSO84.08.406.123.3310.5哈塊礦A-4.266.9310.5哈塊礦B-5.1110.4010.5哈塊礦C84.311.04.753.2810.5哈塊礦D81.48.64.593.1010.5BHPMAC(L)85.308.806.022.

9、8513.0BHPMAC(H)-6.534.1613.0BHP 紐曼85.09.04.982.3813.0庫利安諾賓90.872.638.05.747.50西安吉拉斯84.707.807.293.5520.0羅布河MeSaj73.308.003.122.0920.0南非伊斯科93.303.201.520.74-8mm10.00印度 塊礦-20.0印度MMTC87.308.10-21.2印度果阿塊礦75160.70-蒙古ZS塊礦-0.511.24-智利塊礦-1.131.1010.0印尼塊礦90.5-5.03.131.6910.0續(xù)表3表4 進(jìn)口鐵塊礦的冶金性能鐵塊礦名稱900還原性RI(%)50

10、0還原粉化RDI+3.15(%)荷重軟化性能熔融滴落性能TBS()TB()TS()Td()T()Pm(Kpa)S值(Kpa)CVRD塊礦62.986.392637514601472122.2334.89MBR塊礦60.190.08223741440144443.1010.17哈塊礦DSO72.981.710872011492150191.226.35哈塊礦A83.772.8987186118514322454.08859.68哈塊礦B80.471.0105.619813821423412.7590.41哈塊礦C80.669.9101214814281480523.528102.5哈塊礦D83.

11、671.0110320614311482512.499158.1BHPMAC(L)95.284.29293461495150051.937.01BHPMAC(H)75.373.4-BHP 紐曼81.087.2101730114961512162.5031.36庫利安諾賓86.587.68253921446145042.307.06西安吉拉斯88.385.19262261487149252.9612.05羅布河MeSaj88.679.79101601495150162.2210.11南非伊斯科62.784.01115105132514251001.75122.50印度 塊礦65.971.3101

12、428612591501423.361120.54印度MMTC61.069.692136515011534331.2925.55印度果阿塊礦58.9 2.826.8-881.0蒙古ZS塊礦54.4-101229614041492884.36339.68智利塊礦55.6(93.8%)94.5-印尼BR塊礦70.273.995124713631403401.4739.20續(xù)表43.2對二十種進(jìn)口鐵塊礦的質(zhì)量分析鐵礦石的質(zhì)量應(yīng)包括化學(xué)成份，物理性能和冶金性能三個方面，它們?nèi)咧g的關(guān)系，化學(xué)成份是基礎(chǔ)，物理性能是保證，冶金性能是關(guān)鍵。3.2.1 對二十種進(jìn)口鐵塊礦化學(xué)成份的分析鐵塊礦作為直接入爐的高

13、爐爐料，按照配礦的基本原則，要求含鐵品位高，SiO2含量低是第一位需考核的因素，第二個考核因素是Al2O3的含量，第三個考核因素是S、P、及K、Na等有害元素，第四個考核因素是結(jié)晶水(LOI)含量，按照寶鋼對進(jìn)口鐵礦石的質(zhì)量分類，將二十種進(jìn)口鐵塊礦的化學(xué)成份分為A、B、C三類列于表5。表5 二十種進(jìn)口鐵塊礦的化學(xué)成份分類A類B類C類礦種CVRD塊礦，MBR塊礦，印尼BR塊礦，哈默斯利A礦BHP紐曼塊礦，南非伊斯科塊礦、庫塊礦，印度塊礦，印度MMTC塊礦，蒙古ZS塊礦，哈默斯利DSO、B、C、D塊礦，MAC塊礦(H)西安吉拉斯，羅布河，MAC塊礦(L)，智利塊礦，印度果阿塊礦劃為A類礦的鐵品位T

14、Fe66，SiO22.0%，Al2O31.30，S、P、K、Na等有害雜質(zhì)均比較低；劃為B類礦的鐵品位TFe64%，SiO23%，Al2O31.80，有害雜質(zhì)也比較少；劃為C類礦的鐵品位TFe64%，SiO24.0%，Al2O32.0%，有的有害雜質(zhì)或結(jié)晶水含量比較高。3.2.2 對二十種進(jìn)口鐵塊礦物理性能的分析鐵塊礦的物理性能主要包括強(qiáng)度，粒度組成和熱爆裂指數(shù)，強(qiáng)度和熱爆裂指數(shù)分別用轉(zhuǎn)鼓指數(shù)(Ti+6.3)和DI表示，按強(qiáng)度熱爆裂指數(shù)和粒度，也可分為A、B、C三類列于表6。表6 二十種進(jìn)口鐵塊礦物理性能分類A類B類C類礦種MBR塊礦，庫利安諾賓塊礦南非伊斯科塊礦，印尼塊礦紐曼塊礦哈塊礦DSO

15、，A、B、C、D，MAC（L、H），印度塊礦MMTC、CVRD塊礦、西安吉拉斯羅布河塊礦印度果阿塊礦尚有蒙古ZS塊礦和智利塊礦待定。3.3.3對二十種進(jìn)口鐵塊礦冶金性能的分析鐵塊礦的冶金性能與礦的種類和化學(xué)成份密切相關(guān)，900的還原性，褐鐵礦因具有較高的孔隙率為最好，其次是赤鐵礦，磁鐵礦較難還原。500低溫還原粉化性能又與礦種和還原性相關(guān)，難還原的磁鐵塊礦還原粉化指數(shù)（RDI3.15）比較高，易還原的赤鐵礦的RDI3.15比較低。鐵塊礦的脈石組成和脈石量，對其軟熔性能有較大的影響， 低品位，高SiO2和Al2O3含量塊礦的軟熔性能均比較差，為了控制高爐冶煉進(jìn)程應(yīng)對不同的礦種合理搭配。二十種進(jìn)口

16、鐵塊礦按其化學(xué)成份和冶金性能測試結(jié)果可作如下基本分類：塊礦的冶金性能，900還原性能是基本性能，低溫粉化指數(shù)和荷重軟化性能影響在高爐上部和中部的透氣性，熔滴性能是影響高爐過程最重要的性能，按國內(nèi)外的慣例，塊礦的S值40Kpa是優(yōu)秀的。表7 鐵塊礦的冶金性能分類A類B類C類礦名CVRD塊礦，MBR塊礦哈塊礦DSO，印尼BR塊礦Newman，庫利安諾賓塊礦哈塊礦B、C、D，南非伊斯科，印度塊礦，西安吉拉斯，印度MMTC，MAC(L、H)哈礦A蒙古ZS塊礦印度果阿塊礦，智利塊礦，羅布河馬薩杰4、結(jié)論性意見由以上試驗研究的結(jié)果及分析，可以得出如下結(jié)論性意見：1)鐵塊礦的質(zhì)量應(yīng)由化學(xué)成份、物理性能和冶金

17、性能三個方面所構(gòu)成，化學(xué)成份是質(zhì)量的基礎(chǔ)，物理性能是保證，冶金性能是質(zhì)量的關(guān)鍵。2）依據(jù)二十種進(jìn)口塊礦的化學(xué)成份，物理性能和冶金性能的具體情況，可將它們綜合分為如下三類3)鋼鐵企業(yè)可根據(jù)自身礦的特點(diǎn)，選擇搭配進(jìn)口塊礦，追求低成本，高效益的目標(biāo)。A類B類C類礦名MBR塊礦印尼BR塊礦CVRD塊礦，哈塊礦DSO， 紐曼塊礦，庫利安諾賓塊礦，哈塊礦B、C、D，南非伊斯科塊礦，印度塊礦，印度MMTC塊礦，西安吉拉斯塊礦，MAC(H)塊礦。哈塊礦A蒙古ZS塊礦智利塊礦印度果阿塊礦羅布河馬薩杰塊礦主要參考文獻(xiàn)：1陶衛(wèi)忠等 寶鋼高爐爐料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與探索煉鐵2005年增刊(46)2單泊華等 首鋼高爐增加生礦比例的試驗研究2004年全國煉鐵生產(chǎn)技術(shù)暨煉鐵年會文集2004.6(334)3許滿興 宣鋼高爐合理爐料結(jié)構(gòu)的試驗研究 北京科技大學(xué)冶金研究中心 2005.124唐先覺 日本高爐爐料結(jié)構(gòu)的新進(jìn)展 2004年全國煉鐵生產(chǎn)技術(shù)暨煉鐵年會文集2004.6.(330)THE QUALITY AND ANALYSIS OF TWENTY KINDS IRON ORE OF IMPORTXu Man Xing Feng gen sheng(University of Science and