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特钢小知识课堂开课啦!最全的铁矿石基础知识!(下)

特钢供求 2020-11-20 14:35:00

三、铁矿石冶炼种类

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,主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过程中不发生自然粉化。它的机械强度较高,但FeO高,还原性差,软熔温度低;单独使用此种矿入炉冶炼,需加入大量石灰石;而且还原性差,导致高炉产量低、焦比高。现代高炉除某些特殊情况外,已不使用此种烧结矿。

2、铁精矿 (iron ore concentrates):

贫铁矿经过细磨、精选获得的铁品位较高的铁矿粉。铁精矿是生产人造富矿的钢铁冶金原料。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。通常磁铁精矿是采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,或采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获得。

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。含铁量的波动小于±0.5%。

(2)水分要低。水分对贮存运输、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。用于生产球团矿的铁精矿,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(包括铁矿)的酸碱性是指矿中脉石成分的酸碱度,具体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。如果矿中氧化镁、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,如果高炉采用碱性渣熔炼(为了更好地脱硫)则希望使用碱性矿;如果高炉采用酸性渣熔炼(为了提高高炉利用系数和降低焦耗)则希望使用酸性矿。目前国内高炉一般使用碱性矿,即希望铁矿的碱度(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;

也可以简化成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

有害元素通常指硫(S)、磷(P)、钾(K)、钠(Na)、铅(Pb)、Zn(锌)、As(砷)、Cu。通常高炉冶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,它使钢材产生“热脆性”。铁矿石中硫含量高,高炉脱硫成本增大,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,它使钢材产生“冷脆性”。铁矿石中的磷,在高炉冶炼时100%进入生铁,烧结也不能脱磷,控制生铁含磷量主要是靠控制铁矿石含磷量。脱磷只能通过炼钢来进行,增加了炼钢的脱磷成本。因此,铁矿石含磷越低越好。

3)、碱金属:碱金属主要有钾和钠。钾、钠对高炉的影响不是正比例性质,高炉本身有一定的排碱能力,碱金属在控制范围内对高炉影响不大。但是入炉铁矿石碱金属含量太多,超过高炉排碱能力,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过入炉料原始水平。铁矿石含有较多的碱金属极易造成软化温度降低,软熔带上移,不利于发展间接还原,造成焦比升高。球团含有碱金属会造成球团异常膨胀引起严重粉化,恶化料柱透气性。碱金属对焦炭性能破坏也很严重。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、结瘤并破坏砖衬。因此,铁矿石含碱金属越低越好。

4)、铅(Pb):铅在高炉中几乎全部被还原,由于密度高达11.34t∕m3,故沉于死铁层之下,易破坏炉底砖缝,有可能会造成炉底烧穿。

5)、锌(Zn):锌很容易气化,锌蒸汽容易进入砖缝,氧化成为ZnO后膨胀,破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,它使钢材产生冷脆性,使得钢材焊接性能变差。铁矿石中砷基本还原进入生铁,影响生铁质量。此外砷在烧结过程中挥发,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。少量铜能改善钢的耐蚀性。在高炉冶炼中,铜全部还原进入生铁中。

8)、钛(钛):能改善钢的耐磨性和耐腐蚀性。但在高炉冶炼时,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冶炼过程影响不大,含量高时,会使炉渣变稠,流动性差,对冶炼过程影响很大,而且易结炉瘤。钛有护炉作用,不少高炉专门买钛矿加入高炉护炉。

五、全球铁矿石四大指数简介

在国际市场上有影响力的铁矿石现货指数主要有四个,一是普氏能源资讯(Platts)的普氏指数,二是环球钢讯(SBB)的TSI指数,三是金属导报(MB)的MBIO指数,四是中国铁矿石价格指数。由于四个指数的编制方法不同,报价也就不尽相同,甚至趋势方向也不一样。

普氏指数是将矿山、贸易商、钢厂、货运商、金融机构等作为询价对象,每天普氏的编辑人员都会与他们联系,询问当天的交易情况和对价格怎么看,最终选出被认为在当天最有竞争力的价格作为“评估价格”。

TSI指数则更加重视每天的实际成交价格,钢厂、矿山和贸易商都是他们的询价对象,并且占比基本三三制,他们每天将实际成交价格上传,TSI的分析师通过整理计算和给予钢厂、矿山和贸易商同样的权重,最终归纳成两种品位(62%和58%)的进口铁矿石到天津港的到岸价。

MBIO指数则是以中国青岛港(CFR)62%品位铁矿石为基准,将所有56%~68%品位铁矿石折合为62%品位。

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