高炉炼铁原料

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高炉炼铁的化学反应方程式

高炉炼铁的化学反应方程式

高炉炼铁的化学反应方程式
高炉炼铁的原理是将铁矿石、油、煤、焦炭等原料放入高炉中加热,将铁中的氧夺取出来从而形成铁的过程。

整个高炉炼铁的流程的方程式为:
1、造气(提供热量、产生CO):CO2+C=高温=2CO
2、炼铁:Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2
3、造渣:CaCO3=高温=CaO+CO2↑,CaO+SiO2=高温=CaSiO3
这一流程的目的是利用石灰石使得冶炼生成的铁与杂质分开。

炼铁的主要设备是高炉。

冶炼时,铁矿石、焦炭、和石灰石从炉顶进料口由上而下加入,同时将热空气从进风口由下而上鼓入炉内,在高温下,反应物充分接触反应得到铁。

高炉炼铁技术简介

高炉炼铁技术简介
矿石有许多优点,通常含铁量高,粒度组 成均匀,气孔率大,成分稳定,还原性能 好。另外,含碱性熔剂,高炉造渣性能好, 具有良好的冶金性能。高炉使用烧结矿, 可提高产量,降低燃料消耗。
烧结 工艺 流程
精矿、粉矿 (0~10mm)
石灰石、白云石 (80~0mm)
碎焦、无烟煤 (25~0mm)
破碎
>3mm
• 炉渣中氧化物的种类:碱性氧化物、酸性氧化物 和中性氧化物。以碱性氧化物为主的炉渣称碱性 炉渣;以酸性氧化物为主的炉渣称酸性炉渣。
• 炉渣的碱度(R):炉渣中碱性氧化物和酸性氧化 物的质量百分数之比表示炉渣碱度:
• 高炉炉渣碱度一般表示式:R=w(CaO)/w (SiO2)
• 炉渣的碱度根据高炉原料和冶炼产品的不同,一 般在1.0~1.25之间。
消耗的(干)焦炭量(焦比一定的情况 下)
高炉每天消耗的焦炭量 I=
高炉的有效容积
• 生铁合格率:生铁化学成分符合国家标准的总量 占生铁总量的指标。
• 休风率:高炉休风时间(不包括计划大、中、小 修)占日历工作时间的百分数。
规定的日历作业时间=日历时间-计划大中修及
封炉时间
休风率=
高炉休风时间 规定的日历作业时间 ×100%
高炉炉渣与脱硫
• 高炉炉渣是铁矿石中的脉石和焦炭(燃料)中 的灰分等与熔剂相互作用生成低熔点的化 合物,形成非金属的液相。
– 高炉炉渣的成分 – 高炉炉渣作用 – 成渣过程 – 生铁去硫
• 高炉炉渣的来源:矿石中的脉石、焦炭(燃料)中 的灰分、熔剂中的氧化物、被侵蚀的炉衬等。
• 高炉炉渣的成分:氧化物为主,且含量最多的是 SiO2、CaO、Al2O3、MgO。
② 物理性能 包括机械强度和粒度组成等。高炉要求烧结矿机械 强度高,粉末少,粒度均匀。 烧结矿粒度小于5mm的称之为粉末。粉末含量对高 炉料柱透气性影响很大。粉末含量高,高炉透气性差, 导致炉况不顺,可能引起崩料或悬料。 反应机械强度的指标为:转鼓指数、抗磨指数、筛 分指数。 目前武钢烧结矿的转鼓强度大约在79%~80%左右。

高炉炼铁原料.

高炉炼铁原料.
CaO/SiO2=1.0~1.2, 可去除生铁中有害杂质硫,提高生铁质量。
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2.1.3 熔剂
一、熔剂的种类
由于矿石脉石和焦炭灰分多系酸性氧化物,所以高炉主要用碱性熔剂, 如石灰石(CaCO3)、白云石(CaCO3·MgCO3)等。
石灰石资源很丰富,几乎各地都有。 白云石同时含有CaO和MgO,既可代替部分石灰石,又使渣中含有
我国现代高炉的 追求
高 产 率
低 能 耗
低 成 本
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铁 原
含铁品位的影响 提高入炉原料铁品位 1%


高炉焦比↓ 2%

高炉产量↑ 3%
对 高 炉
机械强度增加的影响 提高烧结矿转鼓强度 1%

高炉产量↑ 1%

降低烧结矿自然粉化率 1%


高炉焦比↓ 0.5%
所需的还原剂。 (3)料柱骨架。高炉内是充满着炉料和熔融渣、铁的一个料柱,焦炭
约占料柱体积的1/3~1/2,对料柱透气性具有决定性的影响。特 别是在高炉下部,矿石、熔剂已经熔化、造渣,变成液态渣和铁,只 有焦炭仍保持固态,为渣、铁滴落和煤气上升以及炉缸内的渣、铁正 常流通和排出,提供代替。

高炉产量↑ 1%
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还原性能的影响

降低烧结矿FeO 1%

性 能 对
高炉焦比↓ 1~1.5% 高炉产量↑ 1~1.5% 降低原料在高炉内的rd 1%

高炉焦比↓ 0.8~0.9%

高炉产量↑ 0.8~0.9%

高炉炼铁原料

高炉炼铁原料

高炉炼铁原料1.铁矿石和燃料高炉炼铁必备的三种原料中,焦炭作为燃料和还原剂,是主要能源;熔剂,如石灰石,主要用来助熔、造渣;铁矿石则是冶炼的对象。

这些原料是高炉冶炼的物质基础,其质量对冶炼过程及冶炼效果影响极大。

铁矿石铁矿石分类及特性高炉冶炼用的铁矿石有天然富矿和人造富矿两大类,含铁量在50%以上的天然富矿经适当破碎、筛分处理后可直接用于高炉冶炼。

贫铁矿一般不能直接入炉,需要破碎、富矿并重新造块,制成人造富矿(烧结矿或球团矿)再入高炉。

人造富矿含铁量一般在55%~65%之间。

由于人造富矿事先经过焙烧或者烧结高温处理,因此又称为熟料,其冶炼性能远比天然富矿优越,是现代高炉冶炼的主要原料。

天然块矿统称成为生料。

我国富矿储量很少,多数是含Fe30%左右的贫矿,需要经过富矿才能使用。

A.矿石和脉石能从中经济合理的提炼出金属来的矿物成为矿石。

如铁元素广泛地、程度不同地分布在地壳的岩石和土壤中,有的比较集中,形成天然的富铁矿,可以直接利用来炼铁;有的比较分散,形成贫铁矿,用于冶炼及困难又不经济。

随着选矿和冶炼技术的发展,矿石的来源和范围不断扩大。

含铁较低的贫矿经过富选也可用于炼铁。

矿石中除了用来提炼金属的有用矿物外,还含有一些工业上没有提炼价值的矿物或岩石,称为脉石。

对冶炼不利的脉石矿物,应在选矿和其他处理过程中尽量去除。

但矿石中脉石的结构和分布直接影响矿石的选冶性能。

如果含铁矿物结晶颗粒比较粗大,则在选矿过程中易于实现有用矿物的单体分离;反之,如果含铁矿物呈颗粒结晶嵌布在脉石中,则要进一步细磨矿石才能分离出有用单体。

B.天然矿石的分类及特性天然铁矿石按其主要矿物分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等几种,主要矿物组成及特征见下表。

常见铁矿石的组成及特征磁铁矿,主要含铁矿物为Fe3O4,具有磁性。

其化学组成可视为Fe2O3* FeO,其中FeO 30%,Fe2O3 69%,Tfe 72.4%, O27.6%。

《高炉炼铁》课件

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高炉炼铁
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单击输入目录标题 高炉炼铁概述 高炉炼铁的原料 高炉炼铁的过程 高炉炼铁的设备 高炉炼铁的环境影响与治理措施
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高炉炼铁概述
高炉炼铁的定义
高炉炼铁是一种 将铁矿石、焦炭 等原料在高炉内 进行冶炼,生产 出铁水的过程。
高炉炼铁是现代 钢铁工业中最重 要的生产工艺之 一,也是钢铁生 产的主要环节。
为黑色,硬度高,含有钒和钛元素
焦炭的种类和作用
焦炭种类:气焦、 半焦、全焦等
作用:提供热量, 使铁矿石熔化
作用:作为还原 剂,将铁矿石中 的铁还原为铁
作用:作为骨架, 支撑炉料,防止 炉料坍塌
熔剂的种类和作用
石灰石:作为熔剂,可以降低铁矿石的熔 点,提高铁的产量和质量
硅石:作为熔剂,可以降低铁矿石的熔点, 提高铁的产量和质量
高炉炼铁的原料
铁矿石的种类和特点
磁铁矿:主要成分为Fe3O4,具有磁性,易被磁选 赤铁矿:主要成分为Fe2O3,颜色为红色或褐色,硬度高 褐铁矿:主要成分为Fe2O3·nH2O,颜色为褐色,硬度低 菱铁矿:主要成分为FeCO3,颜色为灰白色,硬度低 钛铁矿:主要成分为FeTiO3,颜色为黑色,硬度高 钒钛磁铁矿:主要成分为Fe3O4·2Fe2O3·V2O5,颜色
矿石筛分: 将破碎后的 矿石进行筛 分,去除杂 质和过大颗 粒
矿石预热: 将筛分后的 矿石进行预 热,提高矿 石温度,降 低还原反应 温度
矿石还原: 将预热后的 矿石放入高 炉中,通过 高温还原反 应,将矿石 中的铁元素 还原出来, 形成铁水
铁水冷却: 将铁水冷却, 形成固态铁 块,便于后 续加工处理
高炉炼铁的主要 设备是高炉,其 结构复杂,操作 难度大,需要严 格的工艺控制。

高炉炼铁所有化学方程式

高炉炼铁所有化学方程式

高炉炼铁所有化学方程式
高炉炼铁的原理是将铁矿石、油、煤、焦炭等原料放入高炉中加热,将铁中的氧夺取出来从而形成铁的过程。

整个高炉炼铁的流程的方程式为:
1、造气(提供热量、产生CO):CO2+C=高温=2CO;
2、炼铁:Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2;
3、造渣:CaCO3=高温=CaO+CO2↑,CaO+Si02=高温=CaSiO3。

这一流程的目的是利用石灰石使得冶炼生成的铁与杂质分开。

炼铁的主要设备是高炉。

冶炼时,铁矿石、焦炭、和石灰石从炉顶进料口由上而下加入,同时将热空气从进风口由下而上鼓入炉内,在高温下,反应物充分接触反应得到铁。

高炉炼铁工艺简介汇总

高炉炼铁工艺简介汇总
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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二.高炉炼铁原料
硫的危害
1.含量超标时使钢产生热脆性。 2铸.对件铸产造生生气铁孔,,降难低易铁切水削的,流降动低性韧,性阻。止Fe3C的分解,使 3.降低钢材的焊接性,抗腐蚀性和耐磨性。
磷的危害
钢中的磷能全部溶于铁素体中。使钢的强度、硬度增加, 但塑性、韧性则显著降低。这种脆化现象在低温时更为严 重,故称为冷脆。一般希望冷脆转变温度低于工件的工作 温度,以免发生冷脆。而磷在结晶过程中,由于容易产生 晶内偏析,使局部地区含磷量偏高,导致冷脆转变温度升 高,从而发生冷脆。冷脆对在高寒地带和其它低温条件下 工作的结构件具有严重的危害性,此外,磷的偏析还使钢 材在热轧后形成带状组织。
4 脉石:矿石中没有用的成分称为脉石,一般在冶炼过 程中需要去除。
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5、富矿:含铁品位>50%的铁矿石
赤铁矿:理论含铁量70%
磁铁矿:理论含铁量72.4%
菱铁矿:理论含铁量48 . 3%
扣除CO2
褐铁矿:理论含铁量55 . 2~66.1% 和结晶水
6、 贫矿:实际含铁量低于理论含铁量70%的铁矿石称 贫矿(必须经过选矿后使用)
燃烧时放热作为发热剂。 焦炭燃烧产生的CO气体及焦炭中的碳素还原金属氧化物作为还原剂。 支撑料柱起骨架作用。 焦炭还是生铁的渗碳剂 焦炭的粒度、机械强度、燃烧性和反应性对冶炼有很大的影响
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燃料
焦炭的作用:发热剂、还原剂及料柱骨架。 粒度:大型高炉 40~60mm; 中型高炉 25~40mm; 小型高炉 15~25mm;
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铁矿石
磁铁矿(Fe3O4)-magnettie 赤铁矿(Fe2O3)-hematite

高炉炼铁中原料配比的优化方法与实践

高炉炼铁中原料配比的优化方法与实践

高炉炼铁中原料配比的优化方法与实践概述高炉炼铁是钢铁行业的核心环节之一,其原料配比的优化是提高生产效率、降低能耗的关键。

本文将着重探讨高炉炼铁中常用的原料配比优化方法及其实践案例,旨在帮助读者了解如何最大程度地优化原料配比,在实际生产中取得更好的经济效益。

1. 高炉炼铁原料配比的意义高炉炼铁原料配比的合理调控直接影响了矿石的利用率、能源消耗和炉渣质量等关键指标。

优化原料配比可以最大限度地提高矿石利用率,减少原料的浪费和能源消耗。

同时,通过合理的配比可以降低炉渣的碱度和含铁量,提高炼铁的效果和产量。

2. 原料配比优化方法2.1. 根据矿石的品质进行相应配比调整矿石的品质会直接影响到配料的参数,因此根据不同品质的矿石进行相应的配比调整是非常重要的。

例如,当使用高品质的矿石时,可以适当降低焦炭的用量,提高铁矿石的利用率。

而当矿石品质较差时,可以通过增加焦炭的用量来提高矿石的还原性能。

2.2. 考虑原料的成本和可获得性在进行原料配比优化时,除了考虑矿石的品质外,还需要兼顾原料成本和可获得性。

通过合理配置廉价且易获取的原料,可以降低生产成本,提高经济效益。

同时,合理选择原料可以减少对外依赖,确保生产的可持续性。

2.3. 运用先进的技术手段和工艺高炉炼铁领域的先进技术手段和工艺也可以用于原料配比优化。

例如,通过使用先进的物料分析仪器,可以实时监测原料的品质和成分,以及反应过程中的温度、压力等参数,从而及时调整配比参数,提高生产效率和产品质量。

3. 原料配比优化实践案例3.1. 某钢铁企业的原料配比优化实践某钢铁企业在高炉炼铁过程中,采用了先进的物料分析仪器,实时监测原料的品质和成分。

通过建立起监测系统和数据分析模型,企业能够快速准确地获得原料配比参数和反应过程中的关键指标。

在实际生产中,该企业不断优化配比参数,降低了矿石的损耗率,提高了炼铁效率。

3.2. 国家级科研项目的原料配比优化实践某国家级科研项目团队通过数年的研究,开发了一套基于人工智能技术的高炉炼铁原料配比优化系统。

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高炉炼铁原料1.铁矿石和燃料高炉炼铁必备的三种原料中,焦炭作为燃料和还原剂,是主要能源;熔剂,如石灰石,主要用来助熔、造渣;铁矿石则是冶炼的对象。

这些原料是高炉冶炼的物质基础,其质量对冶炼过程及冶炼效果影响极大。

铁矿石铁矿石分类及特性高炉冶炼用的铁矿石有天然富矿和人造富矿两大类,含铁量在50%以上的天然富矿经适当破碎、筛分处理后可直接用于高炉冶炼。

贫铁矿一般不能直接入炉,需要破碎、富矿并重新造块,制成人造富矿(烧结矿或球团矿)再入高炉。

人造富矿含铁量一般在55%~65%之间。

由于人造富矿事先经过焙烧或者烧结高温处理,因此又称为熟料,其冶炼性能远比天然富矿优越,是现代高炉冶炼的主要原料。

天然块矿统称成为生料。

我国富矿储量很少,多数是含Fe30%左右的贫矿,需要经过富矿才能使用。

A.矿石和脉石能从中经济合理的提炼出金属来的矿物成为矿石。

如铁元素广泛地、程度不同地分布在地壳的岩石和土壤中,有的比较集中,形成天然的富铁矿,可以直接利用来炼铁;有的比较分散,形成贫铁矿,用于冶炼及困难又不经济。

随着选矿和冶炼技术的发展,矿石的来源和范围不断扩大。

含铁较低的贫矿经过富选也可用于炼铁。

矿石中除了用来提炼金属的有用矿物外,还含有一些工业上没有提炼价值的矿物或岩石,称为脉石。

对冶炼不利的脉石矿物,应在选矿和其他处理过程中尽量去除。

但矿石中脉石的结构和分布直接影响矿石的选冶性能。

如果含铁矿物结晶颗粒比较粗大,则在选矿过程中易于实现有用矿物的单体分离;反之,如果含铁矿物呈颗粒结晶嵌布在脉石中,则要进一步细磨矿石才能分离出有用单体。

B.天然矿石的分类及特性天然铁矿石按其主要矿物分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等几种,主要矿物组成及特征见下表。

磁铁矿,主要含铁矿物为Fe3O4,具有磁性。

其化学组成可视为Fe2O3* FeO,其中FeO 30%,Fe2O3 69%,Tfe 72.4%, O27.6%。

磁铁矿颜色为灰色或黑色,由于其结晶结构致密,所以还原性比其他铁矿差。

磁铁矿的熔融温度为:1500-1580摄氏度。

这种矿物与TiO2和V2O5共生,叫钒钛磁铁矿;只与TiO2共生的叫钛磁铁矿,其他常见混入元素还有镍、铬、钴等。

在自然界中纯磁铁矿很少见,常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。

假象赤铁矿仍保留着磁铁矿的外形,但Fe3O4已被氧化成Fe2O3的矿石。

一般用TFe / FeO的比值来区分:TFe / FeO = 2.33 为纯磁铁矿石TFe / FeO < 3.5 为磁铁矿石TFe / FeO = 3.5~7.0 为半假象赤铁矿石TFe / FeO > 7.0 为假象赤铁矿石式中TFe –矿石含铁总量(又称全铁)FeO –矿石FeO含量赤铁矿,又称红矿,主要含铁矿物为Fe2O3,其中Fe70%,O30%。

赤铁矿常温下无磁性。

但在一定温度下含有磁性。

色泽为赤褐色到暗红色,由于硫、磷含量低,还原性较磁铁矿好,是优良原料。

赤铁矿熔融温度为:1580-1640摄氏度。

褐铁矿,通常指含水氧化铁的总称。

如 3 Fe2O3+4H2O称为水针铁矿;2 Fe2O3+3H2O才称褐铁矿。

这类矿石一般含铁较低,但经过焙烧去除结晶水后,含铁量显著上升。

颜色为浅褐色,深褐色或者黑色,硫、磷、砷等有害杂质一半多。

菱铁矿,又称碳酸铁矿石,因其晶体为菱面体而得名。

颜色为灰色、浅黄色、褐色。

其化学组成为FeCO3,亦可写成FeO. CO2,其中FeO62.1%,CO237.9%。

常混入镁、锰等矿物。

一般含铁较低,但若受热分解放出CO2后品位显著升高,而且组织变得更为疏松,很易还原。

所以使用这种矿石一般要先经过焙烧处理。

铁矿石质量评价铁矿石质量直接影响高炉冶炼效果,必须严格要求。

通常从以下方面评价:A.成份1.矿石品位品味及铁矿石的含铁量,它决定矿石的开采价值和入炉前的处理工艺。

入炉品位越高,越有利于降低焦比和提高产量,从而提高经济效益。

经验表明,矿石品位提高1%,则焦比降低,产量增加3%,因为品位提高,意味着酸性脉石大幅度减少,冶炼时可少加石灰石造渣,因而渣量大大减少,既节省热量,又促进炉况顺利。

矿石的贫富一般以其理论含铁量的70%来评估。

实际含铁量超过理论含铁量的70%称富矿,但这并不是绝对固定的标准。

因为它还与矿石的脉石成分、杂质含量和矿石类型等因素有关。

如对褐铁矿、菱铁矿和碱性脉石矿含铁量的要求可适当放宽。

由于褐、菱铁矿受热分解出水和二氧化碳,品位提高。

碱性脉石矿含CaO高,冶炼时可少加或不加石灰石,其品位应按扣去CaO的含铁量来评价。

W(FeO)扣CaO = w(TFe) / 100 -- w(CaO) X 100%式中 w(TFe) 原矿含铁量% w(CaO)原矿CaO含量%但若矿石带入的碱性脉石数量超过造渣的总需要量,也会给冶炼带来困难.具有开采价值的铁矿石最低工业品为主要取决于资源和技术经济条件,并没有统一的标准.2.矿石成分脉石中含有碱性脉石,如CaO、MgO;有酸性脉石,如SiO2、Al2O3。

一般铁矿石含酸性脉石者居多,即其中SiO2高,须加入相当数量的石灰石造成碱度w (CaO) / w (SiO2)为1.0左右的炉渣,才能满足冶炼工艺的需求。

因此希望酸性脉石含量越少越好。

含CaO高的碱性脉石则具有较高的冶炼价值。

如某铁矿成分为Fe45.30%,CaO10.05%,MgO3.34%, SiO211.20%。

自然碱度w (CaO) / w (SiO2)=0.9,w (CaO+ MgO;) / w (SiO2)=1.2,接近炉渣监督的正常范围,属自熔性富矿。

W(FeO)扣CaO=45.3/100-CaO X 100%=50.4%若考虑MgO则为52.3%。

脉石中的MgO还有改善炉渣性能的作用,但这类矿是不多见。

脉石中的Al2O3含量也应控制,若Al2O3含量过高,使炉渣中Al2O3浓度超过22%~25%时,炉渣难熔而不易流动,使冶炼造成困难。

印度他塔钢铁公司(TISCO)矿石中Al2O3高,炉渣中Al2O3含量高达25%左右,因此采取提高MgO 的含量来解决炉渣流动性的问题。

有的矿石脉石中还含有TiO2,CaF2, 碱金属(K、Na)氧化物,BaSO4等。

它们对冶炼都有一定影响。

3.有害杂质和有益元素的含量有害杂质通常指硫、磷、铅、锌、砷等,它们的含量越低越好。

铜有时为害,有时为益,视具体情况而定。

下表为入炉铁矿石有害杂质的界限含量。

铁矿石中有害杂质的危害及界线含量元素允许含量%危害及某些说明S<=0.3使钢产生“热脆”,易轧裂0.2~1.2对碱性转炉生铁磷使钢产生“热脆”烧结及炼铁过程皆不能除磷P0.05~0.15对普通铸造生铁0.15~0.6对高磷铸造生铁Zn<=0.1~0.2Zn900度挥发,蒸汽上升后冷凝沉积于炉墙,使炉墙膨胀,破坏炉壳。

烧结时可除去50%-60%的ZnPb<=0.1Pb易还原、比重大,与铁分离沉于炉底,破坏砖衬;Pb蒸汽在上部循环积累,形成炉瘤,破坏炉衬。

Cu<=0.2少量Cu可改善钢的耐腐蚀性,但Cu过多使钢热脆As<=0.07As使钢“冷脆”不易焊接;生铁W[As]<=0.1%;炼优质钢时,铁中不应有AsTi(TiO2)15~16Ti降低钢的耐磨性及耐腐蚀性;使炉渣变黏易起泡沫;含(TiO2)过高的矿应作为宝贵的Ti资源K,Na易挥发,在炉内循环积累,造成结瘤,降低焦炭及矿石的强度FF高温下汽化,腐蚀金属,危害农作物及人体;CaF2侵蚀破坏炉衬硫是对钢铁危害大的元素,它使钢材具有热脆性。

所谓“热脆”就是硫几乎不熔于固态铁而与铁形成FeS,而FeS与铁形成的共晶体熔点为988摄氏度,低于钢材热加工的开始温度(1150-1200摄氏度)。

热加工时,分布于晶界的共晶体先行融化而导致开裂。

因此矿石含硫越低越好。

但硫可以改善钢材的切削加工性能,易切削钢中硫可达0.15%~0.3%。

高炉炼铁过程可去除90%以上的硫。

但脱硫需要提高炉渣碱度,导致焦比增加,产量降低。

对于高硫矿石,可以通过选矿和烧结的方法降低含硫量。

磷是钢材中的有害成分,使钢具有冷脆性。

但含磷铁水流动性好,对制造畸形复杂铸件有利。

此外,磷可改善钢的切削性能。

矿石中的磷在选矿和烧结过程中不易除去,在高炉冶炼过程中,磷几乎全部进入生铁。

因此,生铁含磷量决定于矿石含磷量,要求铁矿石含磷低。

铅、锌和砷在高炉内都易还原。

铅不溶于铁而密度又比铁大,还原后沉积于炉底,破坏性很大。

铅在1750摄氏度时沸腾,挥发的铅蒸汽在炉内循环能形成炉瘤。

锌还原后在高温区以锌蒸汽形势大量挥发上升,部分以ZnO沉积于炉墙,使炉墙涨裂并形成炉瘤。

砷可全部还原进入生铁,它可降低钢材的焊接性并使之“冷脆”。

生铁含砷量应小于1%,优质生铁不应含砷。

铁矿石中的铅、锌、砷常以硫化物形态存在,如方铅矿(PbS)、闪锌矿(ZnS)、毒砂(FeAsS)。

烧结过程中很难排除铅、锌,因此要求含量越低越好。

一般要求含铅、锌不超过0.1%。

含铅高的铁矿石可以通过氯化焙烧和浮选方法使铅铁分离。

含锌高的矿石不能单独直接冶炼,应该与含锌少的矿石混合使用,或进行焙烧、选矿等处理,降低铁矿石中的含锌量。

烧结过程中能部分去除矿石中的砷,可以采用氯化焙烧方法排除。

通常要求铁矿石含砷不超过0.07%。

铜在钢中若不超过0.3%,可增加刚才抗蚀性;超过0.3%时,则降低其焊接性,并有热脆现象。

铜在烧结中一般不能去除,在高炉中又全部还原进入生铁,故钢铁含铜量决定于原料含铜量。

一般铁矿石允许含铜量不超过0.2%。

碱金属钾、钠在高炉下部高温区大部分被还原后挥发,在高炉上部又被氧化而进入炉料中造成循环累计,使炉墙结瘤。

因此必须严格控制矿石中含碱金属量。

B.粒度和强度入炉铁矿石应具有适宜的粒度。

粒度过大会减少煤气与铁矿石的接触面积,使铁矿石不易还原;过小则增加气流阻力,同时易吹出炉外形成炉尘损失;粒度大小不均,则严重影响料柱透气性。

因此,大块应破碎,粉末应筛除,粒度应适宜而均匀。

一般要求矿石粒度在5~40mm范围,并力求缩小上下限粒度差。

铁矿石的强度是指铁矿石耐冲击、耐磨擦的强弱程度。

随着高炉容积不断扩大,入炉铁矿石的强度也要相应提高。

否则易生成粉末、碎块,一方面增加炉尘损失,另一方面使高炉料柱透气性变坏,引起炉况不顺。

C.还原性铁矿石还原性是指铁矿石被还原性气体CO或H2还原的难易程度,是评价铁矿石质量的重要指标。

矿石还原好,有利于降低焦比,提高产量。

改善矿石还原性(或采用易还原矿石)是强化高炉冶炼的重要措施之一。

影响铁矿石还原性的因素主要有矿物组成、矿石结构的致密程度、粒度和气孔率等。

D.化学成分稳定性铁矿石成分的波动会引起炉温、炉渣碱度和性质以及生铁质量的波动、造成炉况不顺,使焦比升高,产量下降。

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