四大礦石
根據含鐵礦物組成,鐵礦石主要可分為四大類:磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦。由于它們的化學成分、結晶結構以及生成的地質條件不同,因此各種鐵礦石有不同的外部形態和物理特性。
磁鐵礦
磁鐵礦石主要的含鐵礦物,具有強磁性,晶體常成八面體,少數為菱形十二面體。集合體常成致密的塊狀,顏色條痕為鐵黑色,半金屬光澤,相對密度4.9-5.2,硬度5.5-6,脈石主要是石英及硅酸鹽。還原性很差,一本含有害雜質和磷比較高。
赤鐵礦
赤鐵礦為無水氧化鐵礦石,化學式為Fe2O3,理論含鐵量為70%。這種礦石在自然界中常常形成巨大的礦床,從埋藏和開采量來說,都是工業生產的主要礦石。赤鐵礦含鐵量一般為50-60%,硫磷含量少,還原比磁鐵礦好,所以赤鐵礦石獅一種較為優良的煉鐵原料。
褐鐵礦
褐鐵礦是含水氧化鐵礦石,由其他礦石風化后生成的,在自然界中分布廣泛,但是礦床埋藏量大的并不多見。一般褐鐵礦石含鐵量為37-55%,有時候含磷較高。褐鐵礦吸水性強,一般都吸附著大量的水分,在焙燒或入高爐受熱后去掉游離水和結晶水,礦石氣孔率因而增加,大大改善了礦石的還原性。所以褐鐵礦相比赤鐵礦和磁鐵礦還原性都好。同時,由于去掉了水分相應提高了礦石的含金量。
菱鐵礦
菱鐵礦是碳酸鹽鐵礦石,化學式為FeCO3,理論上說來含鐵量是48.2%,自然中,有工業開采價值的菱鐵礦比其他三種礦石都少。菱鐵礦很容易被分解氧化成褐鐵礦。一般含鐵量不高,但是受熱分解出二氧化碳以后,含鐵量顯著提高且變得多孔,還原性較好。
五類常見礦粉的應用
巴西精粉:化學成分:巴西精粉品種較多,據使用的鋼廠反應,巴西精粉品味都較高,基本在65%左右,有害元素很低,適合搭配有害元素相對較高的低品位非主流貨。
實際生產:介于球團粉和燒結粉之間,鋼廠反應不一。根據部分鋼廠反應,巴西精粉晶粒呈片狀,吸水性差,熔點高,同化性和液體流動性不理想,需要增加燃料消耗,但燒結礦強度較好。
因成球性一般,影響燒結透氣性,在燒結內配比建議控制在10%左右。球團方面,粒度完全達到球團造球粒度,但成球性一般,赤鐵礦固結溫度高,建議豎爐配比控制在20%以內,回轉窯可適當提高配比。
主要優點是品味高、鋁低、磷低硫低、有害元素低,可調節混勻料成分。
楊迪粉
楊迪粉屬于含結晶水較高的褐鐵礦,同化溫度較低,液相流動性較好,復合鐵酸鈣生成能力強,固相連晶強度高,粘結相強度稍差,原始粒度較好,燒損較大,可提高混合料透氣性。
適量配加可提高燒結質量,配比高時燒結礦氣孔較大,降低燒結礦強度,增加燃料消耗,但有有利于提高燒結礦的還原性能,在大比例配加時,需搭配部分同化溫度較高的赤鐵礦或精粉使用,效果會更好。鋼廠使用配比在10-20%之間。
印粉
化學成分:印粉品種比較多。一般說來,印度粉屬于鋁、錳含量較高,結晶水含量適中的赤鐵礦。
實際生產
據多數鋼廠反應,印度粉水分相對較高,一般可達12%左右。印度粉成分不穩定,波動較大。但是粒度組成方面較為理想,可提高燒結透氣性。
印度粉的水分、鋁含量較高,粘性較大,容易粘結料倉和皮帶,但成球性較高,實際生產能提高燒結透氣性,從而提高燒結產量。
由于印度粉中鋁含量較高,大量使用澳礦的鋼廠,或不使用印度粉,或使用時配比較少,而使用巴西粉的鋼廠更容易搭配印度粉,這主要取決于高爐對爐渣鋁含量的接受程度。
部分鋼廠認為,某些品種的印度粉質量波動較大,燒結礦成分不穩定,因而對印度粉接受程度低。
使用印度粉的鋼廠主要目的是降低鐵水成分,在鋼廠利用較高的情況下,中低品位的印度粉使用量較少,相反,利潤較低的時候則會增加中低品位印度粉的使用量,鋼廠配比在5-20%不等。
巴西卡粉
化學成分:巴西卡粉品味高,低硅,低鋁,有害元素也較低,有助于提高燒結礦品味,為配加低品質鐵礦提供條件,對物流成本較高的鋼廠也較為合適。二氧化硅低,可搭配低價高硅的品種,降低配礦成本,可減少熔劑的消耗。但硅低,單燒效果不好,硅低導致液相生產效果較差,參與框架形成時,影響強度,影響燒結產量。
粒度組成及水分
據多數鋼廠反應,巴西卡粉水分較高,粘性較大,影響下料和卸貨,造成生產運輸系統甩料、粘料嚴重,水分較高也會提高物流成本,巴西卡粉存在虧噸的現象。
實際生產
巴西卡粉同化溫度較高,同化性能較差,液相生成量少,需窯提高燒結溫度,會增加燃料消耗,但燒完后,強度較好,可改善燒結礦低溫還原粉化率。
配加同化性能好的,液相生成能力強的褐鐵礦,可提高燒結礦強度,有部分鋼廠認為其提高產量效果沒有澳粉好。巴西卡粉可作為燒結配料的基礎礦種,普遍配比在10-20%。巴西卡粉搭配精粉或其他同化溫度較高的鐵礦品種,生產效果不佳。
紐曼粉
化學成分:紐曼粉化學成分相對穩定,其二氧化硅較低,微量元素較少,但三氧化二鋁和磷較高,一般搭配需要搭配低鋁的品種,生產鑄管的鋼廠不宜使用紐曼粉。粒度組成理想,有助于混合制粒。
實際生產
紐曼粉屬于布魯克曼礦,高溫軟化溫度一般在1205℃左右,比楊迪粉高,比巴西礦低。一般很多鋼廠將紐曼粉作為主礦來配料。
一些鋼廠反應,紐曼粉燒結性能較好,可提高燒結礦強度、降低燃耗都較為有利,其搭配礦種較多。