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行业动态

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全面的铁矿石基础知识

2021-08-04
一、铁矿石种类
1、PB粉、块(Pb Fines/Pb Lumps):产于澳大利亚,又称皮尔巴拉混合矿(必和必拓公司经营),粉的档次在61.5%左右,部分褐铁矿,烧结功能较好;块的档次在62.5%左右,属褐铁矿,复原性好,热强度一般。PB粉和块可由汤姆普赖斯矿、帕拉布杜矿、马兰杜矿、布鲁克曼矿、那牟迪矿和西安吉拉斯矿等矿山的粉矿混匀成。
2、杨迪粉(Yandi Fines):产于澳大利亚(必和必拓公司经营),档次在58%左右,铝含量低,属褐铁矿,结晶水较高,混合制料所需水分要求较高,因其结构疏松,烧结同化性和反响性较好,因而可部分代替纽曼山粉矿或巴西粉矿。含相对低的Al2O3,并且这两种矿粉都比哈默斯利矿粉粗,它们都有合理的锻炼功能,但烧结功能不佳。
3、麦克粉(Mac Fines):MAC粉的正常档次在61.5%左右,目前供应我国市场多为58%左右的档次,部分属褐铁矿,烧结功能较好,含有5%左右的结晶水,炼铁时烧损较高,随其配比加大,烧结矿的烧成率逐渐下降。经钢厂研讨,MAC粉配比在15%-20%时烧结矿小于5mm级水平较低,配比为20%的烧结成品率最高。
4、纽曼粉、块矿(Newman Fines/Newman Lumps):产于澳大利亚的东皮尔巴拉的纽曼镇的纽曼山矿,属赤铁矿,烧结功能较好,粉的档次在62.5%左右,块的档次在65%左右,由澳大利亚西澳州必和必拓公司出产。
5、罗布河粉、块(Robe River Fines/Robe River Lumps):产于澳大利亚的罗布河铁矿联合公司;档次在57.5%左右,含3%-5%的复合水,这会导致高燃料率及低出产率;归于褐铁矿,烧结功能欠好,但其烧结矿的锻炼功能很好。
6、火箭粉:又称FMG(福蒂斯丘金属集团(Fortescue metal Group (FMG)))粉,由澳大利亚第三大铁矿石出产商FMG公司出产;听说用作火箭发动机燃料的一种成分,故称火箭粉,其档次在58.5%左右,硅4左右,铝1.5左右,归于褐铁矿,烧结功能较好,储量大且单烧档次高,结晶水在8%左右。FMG粉矿化学成分优于扬迪粉,但烧结功能和造球功能不如扬迪粉。
7、火箭特粉:由FMG公司出产的档次57.5%左右的火箭粉,硅5个左右,铝2个左右,其它锻炼功能同火箭粉。超特粉的档次低于火箭特粉1个档次,在56.5%左右,硅6左右,铝3个左右,结晶水在8.5%左右,其它锻炼功能类似。
8、阿特拉斯粉块:由澳大利亚第四大铁矿石出产商Atlas Iron公司出产的坐落澳大利亚皮尔巴拉矿山的铁矿石,档次在57.5%,属褐铁矿,结晶水在9%左右,硅含量高,在8%左右,物理化学功能和锻炼功能跟火箭粉的超特粉附近。
9、KMG粉:由澳大利亚私家矿业公司KMG出产,该矿坐落澳大利亚珀斯,是间隔我国最近的西澳矿山,紧邻西澳最北的港口。矿山估计两年内产矿6700万吨,为58-59%的低档次粗粉赤铁矿为主,硅8%,铝3%,磷0.08%,硫0.03%。功能类似于火箭特粉,但比火箭特粉的硅高许多。
10、CSN粉、块:巴西CSN公司(全称为巴西国有黑色金属公司)出产的铁矿石,铁含量在65%以上,硅含量在1%-2%。
11、SSFT粉:巴西淡水河谷公司专门为我国市场配制的烧结粉,SSFT的铁含量在65%左右,硅含量在4.4%左右。
12、卡粉:卡拉加斯粉的简称,英文简称SFCJ粉,全称SINTER FEED CArajas,铁含量在65%以上(65-67%),硅含量在1%-2%。铝1%左右,磷0.033-0.045%,烧损1.6%左右,水分8-9%,产于巴西卡拉加斯矿的铁矿石,由于该当地的粉矿的质量优异,不会像南部矿源那样参差,所以在国际市场上十分受欢迎,价格也高于南部矿源。
13、巴西南部粉:该矿坐落巴西有南部矿源“铁四角”,又称巴西南部粉,南部矿区首要矿山有Itabira、Mariana、Mihas Centrals、ParaopeBAl、VarGEm Grande、Itabiritos,均处于  巴西铁四角地区,南部矿区首要挖掘方式为露天挖掘。这一带以铁英岩为主,赤铁矿含量较高,含铁量在66%左右。首要包含SSFG粉(巴西南部规范烧结粉,铁档次65%,硅3.2-3.8%,铝1.2-1.8%,磷0.049-0.065%,锰0.25-0.40%,水6.5-8.5%,烧损1.7%左右),SFOT粉等。
14、巴粗:指巴西粗颗粒粉矿,是巴西粗粉的总称,包含卡粉、SSFT粉、CSN粉、南部粉等。档次从65%-58%不等,其中东南部铁四角出产的矿粉锻炼功能最好。
15、印粉:指印度细颗粒粉矿,但不契合印粗的颗粒度规范。档次从40%-63.5%不等,属赤铁矿,高档次锻炼功能优秀,低档次硅铝成分较高,具有较高的锻炼价值。
  二、铁矿石粒度分类
1、矿石的粒度:矿石的粒度和气孔度的巨细,对高炉锻炼的进程影响很大。粒度太小时影响高炉内料柱的透气性,使煤气上升阻力增大。粒度过大又将影响炉料的加热和矿石的复原。由于粒度大,减少了煤气和矿石的触摸面积,使矿石中心部分不易复原,从而使复原速度下降,焦比升高。
2、粗粉:根本在0-10毫米,但10毫米以上一般不超越10%,0.15毫米以下最大不超越35%。
3、精粉:根本是国内产,在200目以下。国内一般用外矿都是粗粉,现在也用进口精粉的,如俄罗斯精粉、乌克兰精粉和巴西SSFT粉等。精粉要求0.074mm以下的不少于70%。
4、块矿:有两种,一种是规范块,粒度6-40毫米。另外一种是混合块,混合块一般需要挑选破碎后才能够运用。
5、原矿:原矿从矿山挖掘出来未经选矿或其他技能加工的矿石,但原矿粒度最好不超越300毫米。少数原矿可直接使用,大多数原矿需经选矿或其他技能加工后才能使用。在选矿中,经过碎磨进入分选作业的矿石称作入选原矿。
6、粉矿:粉末矿,英文名称:fine ore; mine smalls; ore fines; smalls;其档次低于块矿,需要经过破碎\磨矿\选别,把块子变成粉子,以到达档次的要求,一般要求60-67%,攀钢的档次57%即可。
  三、铁矿石锻炼种类
1、酸性烧结矿(acid sinter):
  碱度(CaO/SiO2)小于0.5的烧结矿,由铁精矿或富矿粉不加或少加熔剂烧结而成。它的含铁矿物为磁铁矿、赤铁矿,首要黏结相矿物为铁橄榄石(2FeO SiO2),钙铁橄榄石(CaOFeOSiO2)。红热的酸性烧结矿在冷却进程中不发生天然粉化。它的机械强度较高,但FeO高,复原性差,软熔温度低;单独运用此种矿入炉锻炼,需参加很多石灰石;并且复原性差,导致高炉产量低、焦比高。现代高炉除某些特殊情况外,已不运用此种烧结矿。
2、铁精矿 (iron ore concentrates):
  贫铁矿经过细磨、精选取得的铁档次较高的铁矿粉。铁精矿是出产人工富矿的钢铁冶金质料。铁精矿按含铁矿物的不同,有磁铁精矿、赤铁精矿和褐铁精矿之分;按选矿方法的不同,又可分为弱磁精矿、强磁精矿、浮选精矿以及重选精矿等。一般磁铁精矿是选用磁选法处理磁铁矿石所得;赤铁精矿是用重选法、浮选法、强磁选法、磁化焙烧--磁选法,或选用联合流程处理赤铁矿石所得;褐铁精矿则是用重选法、强磁选法或磁化焙烧--磁选法等处理褐铁矿石而取得。
  对铁精矿一般有4点要求:
(1)含铁量要高。磁铁精矿含铁量要在65%以上,赤铁精矿在60%以上,褐铁精矿应在50%以上。含铁量的动摇小于±0.5%。
(2)水分要低。水分对贮存运送、矿石混匀、造球等都有很大影响。一般磁铁精矿的水分应低于10%,赤铁精矿及褐铁精矿的水分应低于12%。
(3)粒度合适。用于出产球团矿的铁精矿,要求小于0.074mm的粒级占70%以上,比表面积以1200~2000cm2 /g为好。
(4)杂质(如硫、磷、铅、砷、锌、铜等有害元素)的含量越低越好,一般要求s≤0.10%~0.19%,P≤0.05%~0.09%,Pb≤0.1%,As≤0.04%~0.07%,Zn≤0.1%~0.2%,Cu≤0.1%~0.2%。
  铁精粉(包含铁矿)的酸碱性是指矿中脉石成分的酸碱度,详细是指氧化钙与二氧化硅的比值,CaO/SiO2大于1则为碱性矿,CaO/SiO2小于1则为酸性矿。假如矿中氧化镁、氧化铝含量较高,也有将(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)大于1作为碱性矿,反之则为酸性矿。
  铁精粉的酸碱度与高炉的炼铁指标有关,假如高炉选用碱性渣熔炼(为了更好地脱硫)则期望运用碱性矿;假如高炉选用酸性渣熔炼(为了进步高炉使用系数和下降焦耗)则期望运用酸性矿。目前国内高炉一般运用碱性矿,即期望铁矿的碱度(CaO/SiO2的数值)高一些。
  铁精粉的酸碱度用下式计算:
(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)>1.2;碱性矿石;
(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=0.8~1.2;自溶性矿石;
(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=0.5~0.8;半自溶矿石;
(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)<0.5;酸性矿石;
  也能够简化成CaO/SiO2比进行评价。
  国内的铁矿大多是低CaO、MgO,高SiO2、Al2O3的酸性矿石
  四、有害元素的影响
  有害元素一般指硫(S)、磷(P)、钾(K)、钠(Na)、铅(Pb)、Zn(锌)、As(砷)、Cu。一般高炉锻炼对铁矿石要求如下:
1)、Pb<0.1%、Zn<0.1%、As<0.07%、Cu<0.2%、K2O+Na2O≤0.25%。
2)、硫(S):硫对钢材是最为有害的成份,它使钢材发生“热脆性”。铁矿石中硫含量高,高炉脱硫本钱增大,所以入炉铁矿石含硫愈少愈好。
3)、磷(P):磷对钢材来说也是常见有害元素之一,它使钢材发生“冷脆性”。铁矿石中的磷,在高炉锻炼时100%进入生铁,烧结也不能脱磷,操控生铁含磷量首要是靠操控铁矿石含磷量。脱磷只能经过炼钢来进行,增加了炼钢的脱磷本钱。因而,铁矿石含磷越低越好。
3)、碱金属:碱金属首要有钾和钠。钾、钠对高炉的影响不是正比例性质,高炉本身有必定的排碱能力,碱金属在操控范围内对高炉影响不大。但是入炉铁矿石碱金属含量太多,超越高炉排碱能力,就会形成碱金属富集,导致高炉中上部炉料碱金属含量大大超越入炉料原始水平。铁矿石含有较多的碱金属极易形成软化温度下降,软熔带上移,不利于开展直接复原,形成焦比升高。球团含有碱金属会形成球团异常胀大引起严重粉化,恶化料柱透气性。碱金属对焦炭功能损坏也很严重。另外,高炉中上部碱金属化合物黏附在炉墙上,促使炉墙结厚、结瘤并损坏砖衬。因而,铁矿石含碱金属越低越好。
4)、铅(Pb):铅在高炉中几乎悉数被复原,由于密度高达11.34t∕m3,故沉于死铁层之下,易损坏炉底砖缝,有可能会形成炉底烧穿。
5)、锌(Zn):锌很简单气化,锌蒸汽简单进入砖缝,氧化成为ZnO后胀大,损坏炉身上部耐火砖衬。
6)、砷(As):砷对钢材来说也是有害元素之一,它使钢材发生冷脆性,使得钢材焊接功能变差。铁矿石中砷根本复原进入生铁,影响生铁质量。此外砷在烧结进程中蒸发,对环境影响较大。
7)、铜(Cu):铜会使钢材“热脆”,钢材不易轧制和焊接。少量铜能改进钢的耐蚀性。在高炉锻炼中,铜悉数复原进入生铁中。
8)、钛(钛):能改进钢的耐磨性和耐腐蚀性。但在高炉锻炼时,会使炉渣性质变坏,约有90%的钛进入炉渣。钛含量低时对炉渣及锻炼进程影响不大,含量高时,会使炉渣变稠,流动性差,对锻炼进程影响很大,并且易结炉瘤。钛有护炉效果,不少高炉专门买钛矿参加高炉护炉。