[科普中国]-高炉精料

使用价值

高炉炼铁使用精料，可以获得优良的技术经济效果。事实证明在原料准备方面所付出的一切代价，都可以从高炉炼铁的经济效益中得到补偿。精料的重点在铁矿石及铁矿粉造块方面，但也不能忽视高炉燃料，特别是近几年来．高炉喷煤水平日益提高，高炉内焦炭负荷不断加重，对于冶金焦品质的要求应当更加严格。当然，熔剂的品质也是不容忽视的。

工艺要求高炉精料有天然富矿、烧结矿和球团矿3类。有些国家要求：整粒控制粒度上限，筛除粉末和具有好的冶金性能，冶炼产生的渣量少于300kg/t。中国虽在不同的历史时期提出过不同的重点内容，但可归纳为四个方面：高、熟、净、匀。即含铁原料品位高，采用熟料(人造富矿)，炉料净以及入炉原燃料粒度和成分匀。1

品位高含铁原料的品位每提高1%，焦比可以降低约2%，高炉的生产率增加约3%。虽然对于不同的冶炼条件，并不是严格的1%、2%和3%的关系，但是它反映了总的趋势。含铁原料的品位与它的冶金价值之间的关系，绝非简单的直线关系，含铁品位愈高，它的冶金价值会更高。前苏联著名的冶金学家巴甫洛夫(М.А.Павлов)提出的评价铁矿石冶金价值数学式为：

p1=(F/f)(P-Cp2-Cp3-g)

式中p1为原料的价值;F为原料的含铁品位;f为生铁中含铁;p为生铁的车间成本;C为焦比;c为单位生铁消耗的熔剂;p2为焦炭的价格;p3为熔剂的价格;g为每吨生铁的车间生产费用。用此式对三种不同品位的铁矿石进行冶金价值评估的结果列入表1。可以看出，当铁矿石的品位由65.18%降至55.25%，即其铁含量约下降10%，其冶炼价值便下降了43%;如果品位再降低10%，就毫无冶炼价值了。

此外，焦炭愈贵，工人的工资愈高，提高铁矿石含铁品位的经济效益愈大。在高炉生产实际中，入炉含铁原料的种类不同，其碱度各异，故为了比较其含铁品位，必须扣除碱性氧化物CaO，MgO的影响。高炉工作者更习惯以吨铁的渣量来衡量铁矿石的品位，当前先进高炉的吨铁渣量在200～300kg之间，中国的高炉渣量大多数在400～500kg，足见中国入炉铁矿石的品位与世界先进水平之差距。对于提高入炉铁矿石的含铁品位，已有了新的认识。过去认为吨铁渣量不宜太低，否则带进炉缸的热量不足，当炉温波动时，炉渣成分和性质变化幅度太大，高炉不易操作，而且渣量过小生铁含硫要求无法保证。在近30年的实践中，吨铁渣量不断下降，高炉的技术经济指标不断上升，北欧瑞典和芬兰的高炉渣量长期保持在150～170kg/t，高炉操作正常，生铁质量很好。关键在于使入炉铁矿的化学成分和物理性质保持稳定，提高对于高炉过程的监测和控制水平。1

采用熟料通常将人造富矿(烧结矿或球团矿)称为熟料。它比称为生料的天然富矿的冶炼性能优越，其含铁品位、脉石数量、碱度和有害杂质硫等都可以人为控制。特别是70年代日本等国解剖了几座生产中的大型高炉，对于高炉炼铁过程中炉料在高炉内性状的变化有了进一步的认识，如发现了不同形状的软熔带，从而对于炉料提出了更高、更具体的要求，例如不仅要求入炉含铁原料具有良好的还原性和强度，而且要有较为理想的软熔、滴落性能。只有人造富矿，才能满足高炉工艺的这些要求，所以从60年代以来一直把“熟料率”作为评价钢铁企业的一项指标。高炉工作者对于“熟料率”的认识也有一个过程、六、七十年代在一些国家或地区，人们认为“熟料率”愈高愈好，如果能够实现100%的熟料率，则炉料结构将大为简单化，甚至可以简单化为只用矿、焦两种。但是生产实践表明，高炉的冶炼效果并非熟料率愈高愈好，因为过分高的熟料率限制了烧结矿的碱度，而高碱度烧结矿具有更好的冶金性质，于是在80年代开展了合理炉料结构的讨论。纵观当前世界上指标先进的高炉，虽然不是熟料率为100%的最好，但是烧结矿或球团矿在炉料中的比例均在70%以上。(见炉料结构)

炉料净具有两种含意，其一是指入炉原料必须经过筛分整粒，去除粉料。通常将筛设在矿槽下面，使入炉原料含粉(