《冶金概论电子教案第二章铁矿粉造块.》.pdf

第二章 铁矿粉造块 2.1 概述 自然界中存在的铁矿石，按矿物组成大致可分为：磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。 （1）磁铁矿：主要含铁矿物为Fe O ，化学式也可写成Fe O ·FeO，理论含铁量72.4% 。 3 4 2 3 由于受地表水和大气的氧化作用，部分磁铁矿已氧化成赤铁矿，但这部分赤铁矿仍保留了原 来的磁铁矿结晶形态，所以称为假象赤铁矿。一般当TFe / FeO＜3.5 时称为磁铁矿，当TFe / FeO ＞7.0 时称为假象赤铁矿，界于两者之间称为半假象赤铁矿。磁铁矿比较致密，外观和 条痕（粉末的颜色）均为铁黑色。 （2 ）赤铁矿：主要矿物为Fe O ，理论含铁量 70% 。这种矿石在自然界中常形成巨大 2 3 的矿床，其贮藏量和开采量都占首位，是一种比较优良的炼铁原料。赤铁矿有原生的（称原 生赤铁矿），也有再生的（称假象赤铁矿）。 具有金属光泽的结晶态片状赤铁矿称镜铁矿。自然界中结晶态赤铁矿比较少见。结晶态 的赤铁矿呈铁黑色或钢灰色，非结晶态赤铁矿呈红色或暗红色，但无论是哪种形态的赤铁矿， 其条痕均为砖红色。 （3 ）褐铁矿：褐铁矿是含结晶水的氧化铁矿，其化学式为nFe O ·mH O，但绝大部分 2 3 2 含铁矿物是以2Fe O ·3H O 形式存在。褐铁矿理论含铁量随矿物中结晶水含量的不同变化在 2 3 2 55~66% 。褐铁矿呈浅褐色，也有呈深褐色或黑色，条痕为褐色。 （4 ）菱铁矿：菱铁矿为碳酸盐铁矿石，化学式为FeCO3 ，理论含铁量48.3% ，受热分 解析出CO2 ，自然界中有工业开采价值的菱铁矿很少。 按含铁量（也称含铁品位）高低分类，铁矿石可分为富矿（实际含铁品位大于理论品位 的70%时）和贫矿（实际含铁品位低于理论品位的70%时）。在生产中通常把粒度为10~45mm 的富矿称为块矿，块矿可以直接加入高炉炼铁；把粒度小于 8~10mm 的富矿粉称为粉矿。 贫矿因其品位低，脉石（主要是SiO 、Al O 等）含量高，必须经过选矿（磁选或浮选）以 2 2 3 提高其品位。选矿后的产品称为精矿。由于选矿前必须将矿石破碎、细磨至氧化铁晶粒与脉 石分离的粒度（称单体分离），因此，精矿的粒度很细，一般-0.074mm 达到50~90% 。 目前大中型高炉炼铁生产使用的含铁物料主要是品位高于55%的块状铁矿石（烧结矿、 球团矿和富块矿）。烧结矿是将不能直接加入高炉冶炼的粉矿、精矿、二次含铁粉尘与石灰 石、白云石等熔剂和燃料（焦粉、无烟煤粉）混合均匀后经烧结机烧结，得到具有一定粒度 组成的人造富矿。球团矿是由铁精矿粉加粘结剂（膨润土或消石灰）经混匀、造球、干燥和 焙烧固结后得到的粒度均匀（9~16mm ）的球形人造富矿。 2.2 铁矿粉混匀作业 1 在生产烧结矿的含铁物料中，精矿粉和粉矿占90% 以上。对大多数钢铁生产企业来说， 采购的精矿粉和粉矿可能来自不同国家的多个矿业公司，其初始化学成分和颗粒组成往往波 动很大。铁矿粉混匀的目的是均匀同一种铁矿粉或不同种类铁矿粉之间的化学成分（主要是 TFe 和SiO2 ）和粒度组成，使各种铁矿粉按烧结配料要求在原料场混匀，得到混匀矿（简称 匀矿）。匀矿成分中，TFe 波动可降低到±0.5~0.3%，SiO2 波动降低到±0.05%，从而使烧结 矿化学成分稳定，以稳定高炉操作，达到增产、节焦、长寿的目的。根据大高炉生产经验， 烧结矿品位波动从 1.0%降至0.5%，高炉产量提高1.5~2.0%，焦比降低1.0~1.5%。 （1）一次料场：外来铁矿粉经 过卸船机或翻车机卸下后由皮带机 转运，用如图2.1 所示的堆取料机堆 放在一次料场的指定地点，分类存 放，并取样分析化学成分和粒度组 成，为匀矿配矿提供准确数据 （2 ）混匀配料槽：混匀配料槽 的作用是实现各种被混匀的铁矿粉 按匀矿成分要求的比例