转炉采用铁矿石代替部分废钢冶炼工艺分析.doc

转炉采用铁矿石代替部分废钢工艺技术分析 常玉国 （河北钢铁集团唐钢技术中心，河北 唐山 063016） 摘要： 对转炉使用不同种类含铁冷料的影响因素进行了分析，对不同种类的铁矿石理化特性以及对转炉生产成本的影响进行了评估，提出转炉采用铁矿石代替部分废钢的吹炼工艺措施。通过理论分析得出：只要铁矿石理化指标符合相应标准，赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等三种铁矿石在转炉均可以使用，在生铁块和废钢价格相对较高的情况下，转炉采用多吃铁水，以铁矿石部分或全部代替生铁块和废钢的炉料结构，对降低转炉钢铁料成本非常有效，对转炉加快化渣去磷具有重要意义。 关键词：　转炉　铁矿石　收得率　成本 1前言 转炉炼钢的主要原料为铁水、废钢、石灰和铁合金，由于全部使用铁水炼钢，终点钢水温度会远远超出连铸工艺要求，转炉在开始装料或过程加入的其它含铁冷料如废钢、生铁块、铁矿石、氧化铁皮、烧结矿 (2)赤铁矿 主要成分是Fe2O3，颜色暗红，含铁量越高的颜色就越深，甚至接近黑色，但是它的条痕仍然是红色。它的硬度介于5～6之间，密度5.0 g/cm3～5.3 g/cm3，没有磁性，通常成致密块状产出，表面呈鱼子状或肾状；有时也成结晶的块状(称为镜铁矿)或土状产出。 (3)褐铁矿 主要成分为含水氧化铁(mFe2O3·nH2O)，随其所含杂质的不同，矿石的颜色可呈黄褐色、褐色或黑褐色，条痕均为黄褐色。它的硬度5～5.5，可用小刀划动。褐铁矿中绝大部分含铁矿物是以2Fe2O3·H2O形式存在，密度约为3.6～4.0 g/cm3，无磁性。 (4)菱铁矿。主要成分为FeCO3，有黄白色、浅褐色或深褐色，条痕是白色或浅黄色。它的硬度3.5～4.5，小刀易划动，密度3.8 g/cm3～3.9 g/cm3，性脆，无磁性。遇热浓盐酸能溶解，同时产生二氧化碳。 3.2进口铁矿石块矿化学成分及种类 3.2.1进口铁矿石化学成分 炼铁和炼钢使用的铁矿石奥矿块、巴西块和委矿块均为赤铁矿或褐铁矿。其化学成分见表1。 表1. 进口铁矿石化学成分 成分,% 矿石种类 TFe Fe2O3 FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 烧损 S P 参考价 元/t 赤铁矿 BHP块 64.04 90.71 0.70 3.43 0 0 1.40 3.20 0.020 0.08 963 恰那块 63.68 90.20 0.70 2.83 0 0 1.35 3.80 0.018 0.067 847.7 澳特块 63.8 90.37 0.70 3.12 0.12 0 1.40 3.40 0.021 0.050 762.5 委块 64.28 91.0 0.70 1.38 0 0 1.10 5.81 0.016 0.094 847.5 巴西块 66.2 94.43 0.13 1.44 0.30 0 1.21 2.0 - 0.047 900 褐铁矿 MAC块 62.48 88.49 0.70 3.05 0 0 0.91 5.50 0.016 0.053 777.7 FMG块 61.10 85.51 0.70 2.80 0 0 1.30 8.45 0.015 0.048 788.2 PB块 62.80 88.94 0.70 3.30 0 0 1.52 5.0 0.019 0.065 700.8 注：铁矿石的S、P含量其中一部分仅为查询资料中的参考值。 3.2.2进口铁矿石的理化特性 （1）熔化温度 铁矿石没有固定的熔点，通常以其开始软化温度作为衡量矿石熔化的难易程度。赤铁矿和褐铁矿的熔化温度在1500℃左右，根据其矿物组成的不同，熔化温度不尽相同。如MAC块为1489℃，澳特块为1490℃，FMG块1505℃，PB块1503℃，巴西块1543℃。矿石的熔化温度是在静止状态下测定的，在转炉吹炼过程中，熔池发生剧烈反应，在钢渣强大动能作用下，即使其熔化温度偏高，也会很快熔化成渣，参与熔池化学反应，铁矿石的加入，对加快化渣，提前去磷非常有利。 （2）烧损 由于褐铁矿中绝大部分含铁矿物是以2Fe2O3·H2O形式存在，其烧损一般在5％～10％，比赤铁矿烧损大。在炼钢温度下，烧损部分去掉后，TFe含量与赤铁矿