转炉采用铁矿石代替部分废钢冶炼工艺分析

《转炉采用铁矿石代替部分废钢冶炼工艺分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、转炉采用铁矿石代替部分废钢工艺技术分析常玉国（河北钢铁集团唐钢技术中心，河北唐山063016）摘要：对转炉使用不同种类含铁冷料的影响因素进行了分析，对不同种类的铁矿石理化特性以及对转炉生产成本的影响进行了评估，提出转炉采用铁矿石代替部分废钢的吹炼工艺措施。通过理论分析得出：只要铁矿石理化指标符合相应标准，赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等三种铁矿石在转炉均可以使用，在生铁块和废钢价格相对较高的情况下，转炉采用多吃铁水，以铁矿石部分或全部代替生铁块和废钢的炉料结构，对降低转炉钢铁料成本非常有效，对转炉加快化渣去磷具有重要意义。关键词：　转炉　铁矿石　收得率　成本1前言转炉炼钢

2、的主要原料为铁水、废钢、石灰和铁合金，由于全部使用铁水炼钢，终点钢水温度会远远超出连铸工艺要求，转炉在开始装料或过程加入的其它含铁冷料如废钢、生铁块、铁矿石、氧化铁皮、转炉钢渣、烧结矿、海绵铁等，其主要作用是冷却熔池，控制钢水温度，同时还可以回收金属铁，增加终点钢水量。根据转炉热平衡原理，按照出钢温度要求，通过计算铁矿石等含铁冷料的加入量，可以准确控制终点钢水温度。转炉使用不同种类的含铁冷料对吹炼工艺操作、钢铁料消耗和生产成本会造成不同影响。2转炉使用含铁冷料的影响因素对转炉而言，只要S、P、Si(或SiO2)及其它杂质含量在规定的范围内，所有含铁冷料（含金属铁或

3、氧化铁）均可作为转炉的冷却剂，只是效果不同。即使有害元素稍超出标准要求，但价格非常便宜，同样具有利用价值，转炉使用后会显著降低钢铁料成本。因此转炉使用什么种类的含铁冷料，并没有绝对的限制，需要具体问题具体分析。通常情况下，转炉选择使用什么种类的含铁冷料作为冷却剂，取决于以下因素：1）含铁冷料资源是否充足；2）含铁冷料的采购价格是否合理。不能只看其表观价格，通过对其全成分分析，确定出金属回收价格，以此分析转炉使用那种含铁冷料对降低钢铁料消耗和生产成本最为有利；3）含铁冷料是否具有良好的冶金特性，有利于转炉操作。至少不至于因为使用该种含铁冷料使正常的吹炼过程受到严重影

4、响。4）含铁冷料冷却能力的大小。炼钢厂不同的生产时期，要求的铁水消耗不尽相同。如要求利用现有的铁水供应量多产钢，就必须降低铁水消耗，这样富裕热量会明显减少。为达到额定的出钢量，转炉就必须尽可能多吃冷却能力小，对出钢量贡献大的冷料。5）铁水供应量。在钢产量稳定在计划要求的条件下，根据铁水最大供应量，可以计算出吨钢铁水消耗。相对要求达到的钢产量而言，如果铁水供应充足，转炉以最大限度地多吃铁水为宜，含铁冷料可以全部使用铁矿石；如果铁水供应量不足，转炉要最大限度地多吃铁块，少吃废钢，不吃矿石，这样可以最大限度地降低铁水消耗而达到较高的钢产量。3铁矿石的种类及其理化特性3.

5、1铁矿石的种类铁都是以化合物状态存在于自然界中，尤其是以氧化铁状态存在的数量最多。比较重要的铁矿石种类及其理化特性如下：(1)磁铁矿主要成分是Fe3O4，铁黑色，有时晶体带浅蓝色，具有金属光泽或无光泽，不透明，它的条痕为黑色，硬度5.5～6.5，密度4.9g/cm3～5.2g/cm3，具有强磁性。磁铁矿经过长期风化作用后即变成赤铁矿。(2)赤铁矿主要成分是Fe2O3，颜色暗红，含铁量越高的颜色就越深，甚至接近黑色，但是它的条痕仍然是红色。它的硬度介于5～6之间，密度5.0g/cm3～5.3g/cm3，没有磁性，通常成致密块状产出，表面呈鱼子状或肾状；有时也成结晶的

6、块状(称为镜铁矿)或土状产出。(3)褐铁矿主要成分为含水氧化铁(mFe2O3·nH2O)，随其所含杂质的不同，矿石的颜色可呈黄褐色、褐色或黑褐色，条痕均为黄褐色。它的硬度5～5.5，可用小刀划动。褐铁矿中绝大部分含铁矿物是以2Fe2O3·H2O形式存在，密度约为3.6～4.0g/cm3，无磁性。(4)菱铁矿。主要成分为FeCO3，有黄白色、浅褐色或深褐色，条痕是白色或浅黄色。它的硬度3.5～4.5，小刀易划动，密度3.8g/cm3～3.9g/cm3，性脆，无磁性。遇热浓盐酸能溶解，同时产生二氧化碳。3.2进口铁矿石块矿化学成分及种类3.2.1进口铁矿石化学成分炼铁

7、和炼钢使用的铁矿石奥矿块、巴西块和委矿块均为赤铁矿或褐铁矿。其化学成分见表1。表1.进口铁矿石化学成分成分,%矿石种类TFeFe2O3FeOSiO2CaOMgOAl2O3烧损SP参考价元/t赤铁矿BHP块64.0490.710.703.43001.403.200.0200.08963恰那块63.6890.200.702.83001.353.800.0180.067847.7澳特块63.890.370.703.120.1201.403.400.0210.050762.5委块64.2891.00.701.38001.105.810.0160.094847.5巴西块66

8、.294.