邓森彪，陈雪梅，梁南山

（涟源钢铁有限公司，湖南 娄底 417009）

摘  要   通过实验测定和分析单种矿和混合炉料的冶金性能，分析取消球团矿混合炉料冶金性能的差别，结果表明 ：用高品位天然块矿替代自产球团矿是可行的。

关键词  炉料  冶金性能  高炉 

涟钢一直使用的高炉炉料结构是典型的日本炉料结构，高碱度烧结矿 + 酸性炉料，酸性炉料主要以天然块矿为主，自产球团矿为辅，高碱度烧结矿、自产球团矿、块矿三者比例大约为 80%:5%:15%。鉴于自产球团矿产能不足，质量不稳定，在成本控制方面没有性价比，因而取消自产球团矿，炉料结构变成高碱度烧结矿 + 天然块矿 [1]。

1 实验

1.1   实验原料

实验原料来自炼铁厂，分别为烧结矿、自产球团矿、南非块、PB 块、伊朗块、大宝块，其中各高炉用矿石具体成分如表 1 ：

1.2   实验方法

矿石的冶金性能主要包括低温还原粉化、中温还原度和高温软熔性能等。矿石低温还原粉化性能采用 GB/T13242—1991 铁矿石低温粉化试验静态还原后使用冷转鼓的方法，还原性能采用国标 GB/T13241—1991 铁矿石还原性的测定方法，高温软熔性能研究方法没有形成标准，国内各单位采用的试验方法各不相同，我公司所采用北京科技大学提出的试验方法。

1.3   实验方案

分别对 8 种单种矿和 6 种混合矿实验，6 种混合矿是按取消自产球团矿前后三座高炉现场使用炉料结构 [2]。

2   实验结果及分析

2.1   单种矿的冶金性能

8 种单种矿的冶金性能指标如表 3 所示。试样在高温下体积收缩率为 10% 定义为软化开始温度，收缩率为40 % 定义为软化终了温度，压差为 0.98KPa 为熔融开始温度，产生第一滴滴落物为滴落温度。

大宝块、PB 块的还原度优于或接近烧结矿，好于自产球团矿；伊朗块和南非块的还原度差于烧结矿，与自产球团矿相近。低温还原粉化性能块矿的最好，其次为自产球团矿，最后为烧结矿。块矿的抗低温热爆裂性能良好，低温热爆裂指数 DI+6.3 除 PB 块外均在 98% 以上。

从表 2 可以看出，天然块矿和自产球团矿与高碱度烧结矿的软熔性能完全不一样，相比较而言，高碱度烧结矿的软熔性能明显优于天然块矿和自产球团矿。PB块、大宝块具有较低的软化开始温度，伊朗块、PB 块、大宝块具有较宽的软化区间，与传统认识一致。南非块的软化特性与烧结矿相近，自产球团矿的软化开始温度和软化区间都低于烧结矿。在熔融开始温度上，南非块、 PB 块、大宝块、自产球团矿低于其他几种矿，南非块、 PB 块、自产球团矿的滴落温度低于其他几种矿，尤其是自产球团矿，滴落温度只有 1262℃，而烧结矿 2、3 和大宝块的滴落温度较高；在熔融区间最宽的是大宝块，其次是烧结矿 2，自产球团矿最窄，为 48℃。通过比较，天然块矿的部分冶金性能优于自产球团矿。

2.2    混合矿的冶金性能

单一块矿、自产球团矿的软熔特性并不能完全反映其在高炉内的软熔行为。因块矿、自产球团矿不是单独进入高炉冶炼的，是与烧结矿组成含铁炉料装入高炉进行冶炼，任何一种矿周围存在其它种类的矿石。由于天然块矿、自产球团矿与烧结矿在碱度、化学成分等方面的存在差异，高温下势必会发生交互反应 , 从而对含铁炉料的软化、熔融滴落等高温性能产生影响，尤其酸性与高碱度含铁矿石接触时。

从表 3 的结果来看，取消自产球团矿的三个方案中软化区间温度稍宽于配有自产球团矿的另三个方案，6#、7# 对应配有自产球团矿的方案软化开始温度稍低于配有自产球团矿的方案，8# 两个方案的软化特性基本相同。与单种矿相比，综合炉料的软化特性基本与烧结矿相同，其原因是在软化温度区间时，渣相刚形成，粘度大，不同渣相之间并不能进行良好的反应，占高配比的烧结矿的软化特性决定了混合炉料的软化特性。在熔融特性上，取消自产球团矿的方案的熔融开始温度和滴落温度上与配有自产球团矿方案基本相同，但与单种矿相比较，对部分矿石而言综合炉料结构提高了其滴落温度。综合上述分析，取消自产球团矿后高炉含铁炉料结构中的熟料比有所降低，其冶金性能也出现一些变化，表现在软化特性略有降低，熔融特性反而稍有改善。

3  结论

（1）从理化性能、还原性、热爆裂性、高温软熔特性等方面综合来比较，高品位天然块矿不比自产球团矿差。因此，用高品位天然块矿替代自产球团矿是可行的。

（2）通过有无自产球团矿配比的综合含铁炉料的高温软熔性能的比较，取消自产球团矿的综合含铁炉料的软化特性略有降低，熔融特性稍有改善。

（3）通过单种矿和高炉炉料结构的软熔滴落性能检测，可以验证不同矿之间高温反应性，进而为优化块矿的搭配模式和调整块矿间的使用比例提供技术支持。

4  参考文献

[1]  周传典.高炉炼铁生产技术手册[M].北京:冶金工业出版社,2002.

[2]  王筱留.钢铁冶金学（炼铁部分）[M].北京:冶金工业出版社,2000.