鐵礦石和熔劑

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1、1課間休息同學(xué)們下午好!《冶金概論》遼寧冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院第三講2鐵礦石和熔劑3▲基本概念：⑴.高爐有效容積利用系數(shù)⑵.焦比▲基本流程：高爐煉鐵生產(chǎn)工藝流程4▲基本問題：⑴.高爐內(nèi)部分為哪幾段？⑵.高爐冶煉的原料和產(chǎn)品有哪些？(3)高爐冶煉的燃料有哪些？【高爐有效容積利用系數(shù)】就是指在規(guī)定的工作時(shí)間內(nèi)，高爐每立方米有效容積平均每晝夜（d）生產(chǎn)的合格生鐵量。用ηV表示，單位為t/(m3?d)。5【焦比】又叫入爐焦比或凈焦比，就是指冶煉每噸生鐵所消耗的干焦量。用K表示，單位為kg/t。67【冶煉強(qiáng)度】就是指每晝夜每立方米高爐有效容積消耗的干焦量。用I表示，單位為t/

2、(m3?d)。8910原料包括：鐵礦石、焦炭和熔劑。產(chǎn)品包括：生鐵、高爐煤氣、爐塵和爐渣。高爐冶煉的燃料一天然礦物二鐵礦石及分類三高爐冶煉對鐵礦石的要求四鐵礦石的準(zhǔn)備處理本次課內(nèi)容五選礦2.鐵礦石和熔劑2.1鐵礦石2.1.1天然礦物⑴.礦物【礦物】就是指地殼中的化學(xué)元素經(jīng)各種地質(zhì)作用（自然的物理化學(xué)作用或生物作用）所形成的自然元素或化合物。13天然石墨（C）天然黃鐵礦（FeS2）⑵.礦石【礦石ore】就是指在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下能從中提取金屬或金屬化合物的礦物。14⑶.礦石品位【礦石品位】就是指礦石中有用成分的含量，常用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。例如：品位40%的鐵礦石，

3、就是鐵礦石中金屬鐵的含量為40%。注意：對于貴金屬，由于它們的含量一般都很低，所以礦石品位常以每1噸中含金屬克數(shù)來表示。15⑷.富礦和貧礦在鋼鐵冶煉中，若鐵礦石中的含鐵量超過其理論含鐵量的70%，就稱該礦石為富礦；而品位較低，需經(jīng)選礦加工富集的鐵礦石稱為貧礦。162.1.2鐵礦石及分類【鐵礦石】就是能夠用于煉鐵的礦石。17含鐵隕石中華神劍18相對原子質(zhì)量熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃密度/g/cm3豐度（%）同位素地球宇宙55.845153527507.8747.079×10-5Fe54(5.845%)Fe56(91.754%)Fe57(2.119%)Fe58(0.282%

4、)鐵元素的特性磁鐵礦（Fe3O4）-magnettie赤鐵礦（Fe2O3）-hematite褐鐵礦（mFe2O3·nH2O）-limonite菱鐵礦（FeCO3）-siderite20通常將鐵礦石分為如下四類：⑴.磁鐵礦化學(xué)式為Fe3O4，理論含鐵量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為72.4%，實(shí)際富磁鐵礦石含鐵量為40%～70%。密度為5.2t/m3，結(jié)構(gòu)致密，晶粒細(xì)小，顏色和條痕均為黑色，有強(qiáng)磁性，S、P含量高，還原性差。⑵.赤鐵礦俗稱“紅礦”，它是無水氧化鐵礦石，化學(xué)式為Fe2O3，理論含鐵量為70.0%，實(shí)際富赤鐵礦石含鐵量為55%～60%。密度為4.9～5.3t/m3，

5、顏色、條痕均為櫻紅色，有半金屬光澤，具有弱磁性。與磁鐵礦相比，結(jié)構(gòu)較軟，較易破碎。S、P量一般較低，還原性好。21⑶.褐鐵礦化學(xué)式為nFe2O3?mH2O（n=1～3，m=1～4），理論含鐵量為55.2%～66.1%，實(shí)際富褐鐵礦含鐵量為37%～55%。自然界中的褐鐵礦絕大部分以2Fe2O3?3H2O的形態(tài)存在。顏色為黑色到褐色，無磁性或磁性微弱，有害雜質(zhì)S、P、As含量一般較高，焙燒后還原性比赤鐵礦好。22⑷.菱鐵礦菱鐵礦是鐵的碳酸鹽，化學(xué)式為FeCO3，理論含鐵理為48.2%，密度為3.8t/m3，實(shí)際富菱鐵礦含鐵量為30%～40%。顏色為灰色帶黃褐色，具

6、有玻璃光澤，無磁性，S、P含量低，焙燒后易還原。23名稱成分理論含鐵量性質(zhì)冶煉性能磁鐵礦Fe3O472.4%結(jié)構(gòu)致密，晶粒細(xì)小，顏色和條痕黑色，強(qiáng)磁性S、P含量高，還原性差赤鐵礦Fe2O370%結(jié)構(gòu)較軟，較易破碎，顏色和條痕櫻紅色，弱磁性S、P含量較低，還原性好褐鐵礦nFe2O3.mH2O55.2-66.1%黑色到褐色，無磁性，S、P、As含量較高，焙燒后還原性好菱鐵礦FeCO348.2%灰色帶黃褐色，無磁性焙燒后疏松多孔，易破碎，S、P含量低，還原性好2.1.3高爐冶煉對鐵礦石的要求⑴.含鐵量高；例如：礦石品位提高1%，焦比可降低2%，產(chǎn)量可提高3%。一般將

7、礦石中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于65%，S、P等雜質(zhì)含量少的礦石，供直接還原法和熔融還原法使用。而鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于50%～65%的礦石，可供高爐使用。25⑵.脈石少；脈石就是鐵礦石中除了鐵氧化物以外的物質(zhì)，其成分多數(shù)為SiO2、Al2O3、CaO和MgO，并以酸性氧化物SiO2為主。⑶.有害雜質(zhì)少；主要指礦石中所含的S、P、Pb、Zn、As、K、Ka等元素。26※硫的危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：a.當(dāng)鋼中的硫含量超過一定量（0.02%）時(shí)，會(huì)使鋼材具有熱脆性。b.對鑄造生鐵，硫會(huì)降低鐵水的流動(dòng)性，阻止碳化鐵Fe3C分解，使鑄件產(chǎn)生氣孔、難于切削并降低其韌性。c.硫會(huì)顯著

8、地降低鋼材的焊接性、抗蝕性和耐磨性。2