炼铁工艺03铁矿石和熔剂.pdfVIP

第二讲 铁矿石和熔剂 一、铁矿石 1.铁矿石的种类 根据含铁矿物的主要性质，按其矿物组成，通常将铁矿石分为四大类。 1）磁铁矿矿石 主要含铁矿物为磁铁矿，化学式为Fe O ，含Fe0 31%，Fe 0 69%，理论含铁 3 4 2 3 量（按化学式计算的铁量）72.4%。 磁铁矿矿石具有强磁性，颜色及条痕均为铁黑色，坚硬、致密，难于破碎和 还原。 2）赤铁矿矿石 主要含铁矿物为赤铁矿，化学式为Fe 0 ，理论含铁量为70%，含氧量30%。 2 3 赤铁矿仅具有弱磁性，一般含硫、磷较低，与磁铁矿相比，结构较软，较易 破碎和还原。 3）褐铁矿矿石 主要含铁矿物为含结晶水的氧化铁，其化学式可用mFe 0 nH 0（m＝1-3，n 2 3 2 ＝1-4）表示，理论含铁量为55.2%-66.1%。自然界中的褐铁矿绝大部分以 2Fe 0 ·3H0形态存在。 2 3 2 4）菱铁矿矿石 主要含铁矿物为菱铁矿，化学式为Fe 0 ，理论含铁量48.2%，FeO为62.1%， 2 3 CO2 为37.9%。外表颜色为灰色和黄褐色，风化后变为深褐色，条痕为灰色或带 黄色，无磁性。 菱铁矿石含铁不高，为30%-40%，但经焙烧后，释放出CO2 ，其含铁量显著 增加，矿石也变得疏松多孔，易破碎，还原性好。 2.铁矿石的质量评价 铁矿石是高炉冶炼的主要原料，其质量的好坏，与冶炼进程及技术经济指标 有极为密切的关系。铁矿石质量评价的目的，在于了解高炉使用不同矿石的相对 有利性，从而正确地利用国家资源，使得不仅从技术上，而且从经济上进行最有 利的选择，有效地组织生产，获得最佳的经济效益。 1）铁矿石品位 铁矿石品位 即铁矿石的含铁量，以TFe%表示。品位是评价铁矿石质量的主 要指标。它决定铁矿石有无开采价值以及开采后能否直接入炉冶炼和冶炼的相对 有利性。 冶炼品位高的矿石，有利于提高产量，降低焦比。根据生产经验，铁矿石品 位升高1%，焦比可降低2%，产量提高3%。其原因在于：随含铁量升高，脉石数 量减少，石灰石用量和渣量相应减少，既节省热量消耗，又有利于炉况顺行，为 加重焦炭负荷，增加风量和采取其它强化手段创造了有利条件。 2）脉石成分与数量 脉石成分与数量在很大程度上决定着熔剂与燃料的消耗量，因此，它也是评 价铁矿石的重要质量指标。 脉石含量愈少，矿石愈富。当脉石数量相同时，其中SiO 含量愈少愈好。 2 这样冶炼时可以少加熔剂，减少渣量，有利于焦比降低，炉况顺行和产量提高。 3）有害杂质和有益元素的含量 有害杂质：矿石中的有害杂质是指那些对冶炼有妨碍或使矿石冶炼时不易获 得优质产品的元素。通常有硫、磷、铅、锌等，铜有时有害，有时有益。希望矿 石中有害杂质含量越低越好。 3）有害杂质和有益元素的含量 （1）硫 硫在矿石中主要以硫化物的形态存在，如黄铁矿（FeS ）、黄铜矿（CuFeS ）、 2 2 闪锌矿、方铅矿（PbS）等。也有以硫酸盐形态存在的，如重晶石（CaSO ）等。 4 硫对钢铁的危害极大，主要表现在： a.钢中硫超过一定含量时，钢产生“热脆”现象。这是由于FeS与Fe结合 成低熔点（985℃）合金，冷却时最后凝固成薄膜状，并分布于晶粒界面之间， 当钢材被加热到1150-1200℃时，硫化物首先熔化，使钢材沿晶