库利安诺宾块铁矿的高炉冶炼效果及分析

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1、库利安诺宾块铁矿的高炉冶炼效果及分析（北京科技大学冶金学院）许满兴1、前言：铁矿石的质量应包括化学成分、物理性能和冶金性能三个方面，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。库利安诺宾块铁矿（下称库块矿）的质量具有高品位（TFe>64%）、低硅低铝（SiO2<2.75%，Al2O3<0.80%）和高原性（RI＞85%）的特点，这些特点能有效地提高高炉冶炼产量和降低焦比，库块矿质量的不足是其含有5.5%左右的结晶水，结晶水在高炉内分解需要消耗一定的热量，还会产生少量的热爆裂（D

2、I-3.15＝5.74%），综观库块矿的质量是属质量优良的块铁矿。高炉冶炼若采用高碱度烧结矿搭配部分库块矿和球团矿，即用部分库块矿替代球团矿，既能取得优良的技术经济指标，又能获得较好的经济效益，近两年来，唐山地区国丰钢铁公司就是这样做的，两座高炉分别配用15%和25%的库块矿，高炉利用系数达到3.1（t/M3d）以上，综合焦比降到500Kg/tFe以下。这里有一个指导炼铁生产的经营思想问题，由于国内多数矿属低品位高脉石含量，采用单一的国内矿冶炼，虽然原料成本低，但由于冶炼操作指标差，相对成本反而高，要

3、是采用高碱度烧结矿搭配部分高品位进口块矿冶炼，虽然原料成本高了一些，但由于高炉操作指标优良，炼铁成本反而降低了，吨铁的效益反而升高了，这就是要把单纯的追求低成本转变成追求高效益的概念，唐山国丰钢铁公司是这样做的，宝钢更是长期这样做的，宝钢自1985年第一座高炉投产后，使用进口块矿的比例水平逐年增加，近几年稳定在15%～16%的比例水平，与此相应的宝钢高炉取得了世界先进水平的操作指标和良好的经济效益。因此，在新的经济形势下，采用部分高品位块铁矿与高碱度烧结矿搭配，作为一种合理的炉料结构，是改善高炉操作指

4、标，提高企业效益的一项重要措施。2、库块矿的质量2－1库块矿的化学成分。库块矿的典型化学成分列于表1表1库块矿的化学成分FeFeOSiO2Al2O3CaOMgOSPK2ONa2OTiMnCuZnAsLOI64.001.751.990.480.020.070.030.079<0.01<0.050.0180.070.0020.0020.0085.50由表1可见，库块矿的化学成分除磷和结晶水含量偏高外，其主要化学成分是很优良的，含铁品位高，作为渣铁比的源头SiO2和Al2O3均很低，S和碱金属的含量很低，这

5、些对高炉冶炼指标无疑是很有利的，磷含量偏高，作为30%以下的搭配比例，不会对高炉冶炼的产品质量产生不良影响，唯独5.5%的烧损，在高炉上部会消耗一些热量，只要不采用低料线操作，对高炉冶炼进程也不会产生什么不良影响。2－2库块矿的物理性能：库块矿的物理性能主要包括机械强度（转鼓指数），粒度及粒度组成和热爆裂指数，其质量情况实测结果列于表2。表2库块矿的物理性能粒度及粒度组成（mm/%）转鼓指数T+6.3（%）热爆裂指数DI-3.15（%）＞3030-1616-1010-6.36.3-55-3.153.1

6、5-0.2-0.2013.2734.4536.168.721.950.632.212.6190.875.74由表2可见，库块矿的粒度及粒度组成是优良的，30-6.3mm的含量接近80%，-6.3mm仅为7.4%，转鼓指数+6.3mm达到90.87%，说明库块矿的机械强度是良好的，由于结晶水产生的热爆裂仅为5.74%，对高炉块状带的透气性不会有多少影响，但结晶水分解要消耗一定的热量（结晶水分解化学反应式：在500-1000℃，2H2O+C＝CO2+H2-83134KJ，在1000℃以上，H2O+C＝CO

7、+H2-124450KJ）这对焦比会产生一些影响，在低温下分解对保护炉顶设备和降低煤气流速有利。2－3库块矿的冶金性能：库块矿的冶金性能，900℃还原性（RI）和500℃低温还原粉化（RDI+3.15）采用中国国家标准，荷重软化性能和熔滴性能采用北科大的试验标准，试验结果列于表3和表4表3库块矿的冶金性能（一）NO900℃还原性（RI%）500℃低温还原粉化性能（%）荷重还原软化性能（℃）186.678.885.45.88241215391286.381.589.84.48251218393平均86.

8、580.587.65.1824.51216.5392表4库块矿冶金性能（二）一熔滴性能*NOTS（℃）Td（℃）△T（℃）△Pm（×9.8Pa）残留物（g）S(Kpa.℃)1144314463220165.002144914545240209.31平均144614504230187.06注：表中TS、Td分别为开始熔融温度和开始滴落温度，△T为熔滴区间，△Pm为最高压差值，S为熔滴性能总特性值S＝。由表3和表4可见，库块矿具有优良的冶金性能，特别是还原性