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《現(xiàn)代高爐合理使用天然塊礦的基礎研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、萬方數據第29卷第3期2007年3月北京科技大學報J伽malofUnive體ityofsci蛐ceandTech舯Io留BeijiIIgV01．29No．3Mar．2007現(xiàn)代高爐合理使用天然塊礦的基礎研究吳勝利1’許海法1’汪國俊2’李肇毅2’田筠清1’陳輝1)1)北京科技大學冶金與生態(tài)工程學院，北京1000832)寶山鋼鐵股份有限公司煉鐵廠，上海200941摘要由于對天然塊礦的冶金性能認識不夠全面和深入，影響了現(xiàn)代高爐使用塊礦技術的發(fā)展．通過分析和實驗，考察了世界主要產地的塊礦的各種冶金性能．結果表明：天然塊礦除自身軟熔特性較差外，其他冶金性能均能滿足現(xiàn)代高爐
2、冶煉的要求；在高爐高溫區(qū)塊礦會與燒結礦發(fā)生交互反應。能夠明顯改善塊礦自身的軟熔特性，且可利用這一交互反應性優(yōu)化塊礦搭配模式．關鍵詞高爐；天然塊礦；冶金性能；高溫交互反應分類號TF053我國高爐煉鐵使用的含鐵爐料是高堿度燒結礦搭配酸性球團礦、天然塊礦．酸性球團礦的來源主要是國內和國外兩個渠道．從目前國內球團礦的生產狀況來看，還不能滿足高爐生產的需求，因此有相當數量的酸性球團礦來自國外．由于國內鐵礦床的含鐵品位低，除海南鐵礦能夠出產含鐵品位在56％左右的天然塊礦之外，供應國內高爐使用的天然塊礦主要來自巴西、澳大利亞等國．從鐵礦石的資源戰(zhàn)略考慮，合理使用進口酸性球團礦、
3、天然塊礦是不容置疑的．但是，人們在多用進口酸性球團礦還是多用進口天然塊礦方面還存在判斷上的困惑．在價格上進口天然塊礦相比進口酸性球團礦要便宜；從環(huán)境保護角度來看，目前高爐使用的酸性球團礦是天然礦粉經過造塊工藝獲得的加工產品，其生產過程存在不同類型、不同程度的環(huán)境污染，而天然塊礦則不存在高溫加工工序的環(huán)境污染．從這些方面考慮，顯然是多用進口天然塊礦為宜．但是，根據傳統(tǒng)認識，在這兩種酸性爐料冶金性能比較方面，天然塊礦不如酸性球團礦優(yōu)異，特別是天然塊礦自身的軟熔特性相對較差【1】．因此，人們擔心高爐使用天然塊礦會對高爐順行以及焦比等技術指標造成不利影響．這一顧慮影響了現(xiàn)
4、代高爐使用塊礦技術的發(fā)展．近年來，寶鋼、首鋼等企業(yè)的高爐含鐵爐料中天然塊礦的使用比例已達15％～20％，高爐的各項技術指標依然優(yōu)良，且經濟效益可觀[2_4J．阿根廷Siderar公司的2#高爐在過去幾年中也大量使用了收稿日期：2005—12～31修回日期：2006_07-05作者簡介：吳勝利(1955一)，男，教授，博士塊礦，其經濟技術指標同樣十分優(yōu)良[5]．這些生產實踐表明，使用天然塊礦并不一定會對高爐冶煉產生不良影響，其中必然有深層的原因還有待探索和查明．為此，全面和深入地把握天然塊礦的冶金性能，從理論上統(tǒng)一認識，以推動高爐合理使用天然塊礦技術的發(fā)展，是非常必
5、要和具有重要意義的研究課題．本文從天然塊礦自身特性的角度出發(fā)，分析其對高爐冶煉的影響，并結合綜合爐料考察高溫區(qū)塊礦的行為[6-7】，探討高爐合理使用高比例塊礦的可行性和技術方向．1實驗用高爐含鐵原料目前可供我國高爐使用的天然塊礦主要有巴西塊礦、澳大利亞塊礦以及平衡堿度的國產海南塊礦等．本實驗共選用了六種天然塊礦，其中三種澳礦L—A、L—B和L—C，兩種巴西礦L—D和L—E，以及海南塊礦L—F．為了比較和考察，同時選用了一種巴西酸性球團礦P～A和國內大型鋼鐵企業(yè)的兩種高堿度燒結礦S1和S2．它們的化學成分列于表1．2天然塊礦的冶金性能分析2．1塊礦的理化性質比較進口
6、的酸性含鐵爐料的化學成分可知，無論在含鐵品位方面，還是在脈石含量方面，天然塊礦與酸性球團礦相差不大，只是在s，P雜質含量上，進口的天然塊礦稍高于巴西球團礦，但因帶入高爐的總量并不高，因此可以認為基本沒有負面影響．與酸性氧化性球團礦相比，天然塊礦屬于所謂的“生礦”，人們擔心它會影響高爐焦比等．根據煉萬方數據第3期吳勝利等：現(xiàn)代高爐合理使用天然塊礦的基礎研究。321’鐵理論可知[8
7、，“生礦”所固有的碳酸鹽，在高爐內分解會消耗熱量，沖淡還原性氣氛；在高溫下分解產生C02，不僅使焦炭因熔損反應而被消耗，而且也會破壞焦炭的強度，從而引起焦比的上升和下部焦炭料柱透氣性的惡化
8、．但是，應當指出：現(xiàn)代高爐所使用的天然塊礦均屬于低碳酸鹽性質的高品位塊礦，例如表l所列的常用塊礦的碳酸鹽分解產生C02量均在0．5％以下水平，不會對高爐冶煉帶來明顯的負面影響．因此，人們在這一方面存在的“生礦”顧慮可以得到化解．從天然塊礦帶入高爐的粉末情況來看，一般比酸性球團礦要高一些．這主要是因為天然塊礦的濕度較大，其表面或多或少會黏附一些小顆粒的礦粉．為了避免入爐粉末過多影響高爐上部透氣性，一般可以通過加強塊礦入爐前的篩分工作予以解決．2．2塊礦的熱爆裂性塊礦的熱爆裂性是指塊礦在加入高爐后的升溫過程中由于熱應力的作用而發(fā)生爆裂的特征．這種天然塊礦的熱爆裂性，也
9、是人們顧忌
