冶金性能与基础特性

附1：铁烧结矿、球团矿的冶金性能

序号冶金性能名称符号表示概念描述标 准1还原度（900℃）RI还原性指用还原气体从铁矿石中排除与铁相结合的氧的难易程度的一种量度。

2还原速率指数RVI 从还原曲线读出还原达到30%和60%时相对应的还原时间（min）。我国以3h的还原度

指数RI作为考核用指标，还原速率指数RVI作为参考指标。测定标准为GB/T13241-91

“铁矿石还原性的测定方法”。

RI≥72%

3低温还原粉化率

（500℃）

RDI

指高炉含铁原料（如烧结矿、块矿、球团矿）在高炉上部较低温度下被煤气还原时，

主要由于赤铁矿向磁铁矿转变，体积膨胀，产生应力，从而导致粉化的程度。低温还

原粉化率是烧结矿重要的冶金性能指标之一。

还原粉化指数（RDI）表示还原后的铁矿石通过转鼓试验后的粉化程度,分别用RDI+6.3、

RDI+3.15、RDI-0.5表示。试验结果评定以RDI＋3.15的结果为考核指标，RDI＋6.3、RDI-0.5只作

参考指标。

RDI+3.15≥72%

RDI-3.15＜28%

4荷重还原软化性能

T BS

T BE

ΔT B

反映炉料加入高炉后，炉身下部和炉腰部位透气性的，这一部位悬料和炉腰结厚往往

是由于炉料的荷重软化性能不良所造成的，故这一性能对高炉冶炼也显得比较重要。

T BS＞1100℃

ΔT B=T BE-T BS＜150℃

5熔融滴落性能ΔT=Td-Ts

ΔPmax

S值

铁矿石的熔融滴落性能简称熔滴性能，它是反映铁矿石进入高炉后，在高炉下部熔滴

带的性状的，由于这一带的透气阻力占整个高炉阻力损失的60%以上，熔滴带的厚薄不

仅影响高炉下部的透气性，它还直接影响脱硫和渗碳反应，从而影响高炉的产质量，

因此它是铁矿石最重要的冶金性能。

Ts＞1400℃

ΔT=Td-Ts＜100℃

ΔPmax＜180×9.8Pa

S值≤40Kpa·℃

6还原膨胀性能RSI 还原膨胀性能是球团矿的重要冶金性能，由于氧化球团的主要矿物组成为Fe203，Fe203

还原为Fe304过程中有个晶格转变，即由六方晶体转变为立方晶体，晶格常数由5.42

埃增至8.38埃，会产生体积膨胀20%～25%，Fe304还原为Fe0过程中，体积膨胀可为

4%～11%。

国际标准(ISO)规定：

RSI≤20%，≤15%为一级

品。若＞20%高炉只能搭

配使用，若＞30%称为灾

难性膨胀，高炉不能用。

附2：铁矿粉的烧结基础特性

序号基础特性名称概念描述标 准

1同化性指铁矿粉在烧结矿过程中与CaO的反应能力，它表征的是铁矿粉在烧结过程中生成液

相(粘结相)的难易程度。一般而言，高同化性的铁矿粉，在烧结过程中更容易生成液

相。但是，基于烧结料层透气性以及烧结矿的质量等多方面考虑，并不希望作为核矿

石的粗粒矿石过分熔化，故铁矿粉的同化性并非越高越好。

铁矿粉最低同化温度

1275～1315℃

2液相流动性指在烧结过程中铁矿粉与CaO反应而生成液相的流动能力，它表征的是粘结相的“有

效粘结范围”。一般而言，铁矿粉的液相流动性较高时，其粘结周围铁矿粉的范围也

较大，从而提升烧结矿的固结强度。但是，铁矿粉的液相流动性也不宜过高，否则其

粘结周围物料的粘结层厚度会变薄，易形成烧结体的薄壁大孔结构，而使烧结矿整体

变脆，固结强度降低，也使烧结矿的还原性变差。

液相流动性指数

0.7～1.6

3粘结相强度特性粘结相强度表征铁矿粉在烧结过程中形成的液相对其周围的核矿石进行固结的能力。

在烧结工艺参数和混匀矿同化性、液相流动性等一定的条件下，以尽可能提高混匀矿

粘结相自身强度为目标的配矿，有助于提升烧结矿的固结强度。

铁矿粉的粘结相强度

＞500N

4铁酸钙生成特性在烧结粘结相中，以复合铁酸钙(SFCA)矿物为主的粘结相性能最优。提升烧结矿中的复合铁酸钙含量，既有利于提高烧结矿固结强度，又有利于改善烧结矿的还原性。在烧结工艺参数和混匀矿同化性、液相流动性、粘结相强度满足条件的情况下，选择铁酸钙生成特性优良的混匀矿，有助于改善烧结矿质量。

5连晶特性指铁矿石在造块过程中靠铁矿物晶体再结晶长大而形成固相固结的能力，可以通过测定纯铁矿粉试样高温焙烧后的抗压强度予以评价。

铁矿粉的连晶特性，表征的是其在烧结过程的高温状态下以连晶方式而固结成矿的能力，其指标是以烧结体连晶强度的形式表达。

6铁矿粉除以上5个基础特性外，还有熔融特性、吸液性等。

附3：影响高炉炼铁燃料比20种因素量化分析

序号影响因素量化分析

1入炉矿含铁品位的影响入炉矿品位提高1%，焦比下降1.0～1.5%，产量提高2～2.5%。

2烧结矿碱度（CaO/SiO2）的影响烧结矿碱度降低0.1（当CaO/SiO2＜1.85时），焦比升高3～3.5%，产量下降3～3.5%。3烧结矿的FeO的影响烧结矿的FeO升高1％，高炉焦比升高1.0～1.5%.和产量降低1.0～1.5%.

4烧结矿＜5mm粉末含量影响＜5mm粉末增加1%，焦比升高0.5％，产量下降0.5～1.0%。

5烧结矿RDI的影响当烧结矿的RDI＋3.15≤72%时，RDI＋3.15每提高10%，高炉降低焦比1.655%，产量提高5.64%（RDI≥72%以后，幅度递减）。

6含铁炉料还原性对焦比的影响含铁原料还原度降低10％，焦比升高8～9kg/t，烧结矿的MgO每升高1％，还原性下降5%。

7入炉料SiO2和渣量对焦比的影响入炉料SiO2升高1％，渣量增加30～35kg/t ，渣量每增加100kg/t，焦比升高3.0～3.5%（校正值20kg）。

8热风温度的影响高炉热风温度提高100℃（在900℃～1300℃风温范围内），入炉焦比下降12～20kg/t，随风温水平提高而递减。9鼓风湿度的影响高炉鼓风湿度提高1g/m3，焦比降低1kg/t铁，产量提高0.1～0.5%。

10富氧的影响高炉鼓风富氧1%，焦比下降0.5%，产量提高2.5～3.0%（随着富氧率提高递减）。

11炉顶煤气压力的影响顶压提高10kpa，焦比下降0.3～0.5%。

12高炉煤气利用率的影响煤气利用率提高1%，入炉焦比下降5kg/t铁。

13焦炭固定碳含量的影响C固下降1%，焦比升高2%，产量下降 3%。

14焦炭含水分的影响焦炭含H2O提高1%，焦比升高1.1～1.3%，产量降低2.0～3.0%。

15焦炭S含量的影响焦炭S含量升高0.1%，焦比升高1.2～2.0%，产量降低2.0～3.0%。

16焦炭灰分的影响焦炭灰分（A）升高1%，焦比升高1.7～2.3%，产量降低2.0～3.0%。

17焦炭M40的影响焦炭M40升高1%，焦比下降5.6kg/t，产量提高1.6%。

18焦炭M10的影响焦炭M10降低0.2%，焦比下降7kg/t，产量提高5.0%。

19焦炭热态性能的影响焦炭反应性CRI升高1%，焦比上升3kg/t铁，产量降低3.9%，焦炭反应后的强度下降1%，焦比上升3～6kg/t，产量下降4.65%。

20生铁含Si量的影响生铁Si含量下降0.1%入炉焦比下降4～5kg/t。