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铁矿石品种
1、PB 粉、块(PbFines/PbLumps):产于澳大利亚,又称皮尔巴拉混合矿(必和必拓公司经营),粉的品位在 61.5% 左右,部分褐铁矿,烧结性能较好;块的品位在 62.5% 左右,属褐铁矿,还原性好,热强度一般。PB 粉和块可由汤姆普赖斯矿、帕拉布杜矿、马兰杜矿、布鲁克曼矿、那牟迪矿和西安吉拉斯矿等矿山的粉矿混匀成。
2、杨迪粉 (YandiFines):产于澳大利亚(必和必拓公司经营),品位在 58% 左右,铝含量低,属褐铁矿,结晶水较高,混合制料所需水分要求较高,因其结构疏松,烧结同化性和反应性较好,因此可部分替代纽曼山粉矿或巴西粉矿。含相对低的 Al2O3,而且这两种矿粉都比哈默斯利矿粉粗,它们都有合理的冶炼性能,但烧结性能不佳。
3、麦克粉(MacFines):MAC 粉的正常品位在 61.5% 左右,目前供给中国市场多为 58% 左右的品位,部分属褐铁矿,烧结性能较好,含有 5% 左右的结晶水,炼铁时烧损较高,随其配比加大,烧结矿的烧成率逐步下降。经钢厂研究,MAC 粉配比在 15%-20%时烧结矿小于 5mm 级水平较低,配比为 20%的烧结成品率最高。
4、纽曼粉、块矿 (NewmanFines/NewmanLumps):产于澳大利亚的东皮尔巴拉的纽曼镇的纽曼山矿,属赤铁矿,烧结性能较好,粉的品位在 62.5% 左右,块的品位在 65% 左右,由澳大利亚西澳州必和必拓公司生产。
5、罗布河粉、块(RobeRiverFines/RobeRiverLumps):产于澳大利亚的罗布河铁矿联合公司;品位在 57.5% 左右,含3%-5% 的复合水,这会导致高燃料率及低生产率;属于褐铁矿,烧结性能不好,但其烧结矿的冶炼性能很好。
6、火箭粉:又称 FMG(福蒂斯丘金属集团(Fortescue metalGroup(FMG)))粉,由澳大利亚第三大铁矿石生产商 FMG 公司生产;据说用作火箭发动机燃料的一种成分,故称火箭粉,其品位在 58.5% 左右,硅4左右,铝1.5 左右,属于褐铁矿,烧结性能较好,储量大且单烧品位高,结晶水在 8% 左右。FMG 粉矿化学成分优于扬迪粉,但烧结性能和造球性能不如扬迪粉。
7、火箭特粉:由FMG 公司生产的品位 57.5% 左右的火箭粉,硅5个左右,铝2个左右,其它冶炼性能同火箭粉。超特粉的品位低于火箭特粉 1 个品位,在56.5% 左右,硅6左右,铝3个左右,结晶水在 8.5% 左右,其它冶炼性能类似。
8、阿特拉斯粉块:由澳大利亚第四大铁矿石生产商 Atlas Iron 公司生产的位于澳大利亚皮尔巴拉矿山的铁矿石,品位在 57.5%,属褐铁矿,结晶水在 9% 左右,硅含量高,在8% 左右,物理化学性能和冶炼性能跟火箭粉的超特粉相近。
9、KMG 粉:由澳大利亚私人矿业公司 KMG 生产,该矿位于澳大利亚珀斯,是距离中国最近的西澳矿山,紧邻西澳最北的港口。矿山预计两年内产矿 6700 万吨,为58-59% 的低品位粗粉赤铁矿为主,硅8%,铝3%,磷0.08%,硫0.03%。性能类似于火箭特粉,但比火箭特粉的硅高很多。
10、CSN 粉、块:巴西 CSN 公司(全称为巴西国有黑色金属公司)生产的铁矿石,铁含量在 65% 以上,硅含量在 1%-2%。
11、SSFT 粉,巴西淡水河谷公司专门为中国市场配制的烧结粉,SSFT 的铁含量在 65% 左右,硅含量在 4.4% 左右。
12、卡粉:卡拉加斯粉的简称,英文简称 SFCJ 粉,全称 SINTER FEEDCarajas,铁含量在 65% 以上(65-67%),硅含量在 1%-2%。铝1% 左右,磷0.033-0.045%,烧损 1.6% 左右,水分 8-9%,产于巴西卡拉加斯矿的铁矿石,因为该地方的粉矿的质量优异,不会像南部矿源那样参差,所以在国际市场上十分受欢迎,价格也高于南部矿源。
13、巴西南部粉:该矿位于巴西有南部矿源 “铁四角”,又称巴西南部粉,南部矿区主要矿山有 Itabira、Mariana、Mihas Centrals、Paraopebal、VargemGrande、Itabiritos,均处于巴西铁四角地区,南部矿区主要开采方式为露天开采。这一带以铁英岩为主,赤铁矿含量较高,含铁量在 66%左右。主要包括 SSFG 粉(巴西南部标准烧结粉,铁品位 65%,硅3.2-3.8%,铝1.2-1.8%,磷0.049-0.065%,锰0.25-0.40%,水6.5-8.5%,烧损 1.7% 左右),SFOT 粉等。
14、巴粗:指巴西粗颗粒粉矿,是巴西粗粉的统称,包括卡粉、SSFT 粉、CSN 粉、南部粉等。品位从 65%-58% 不等,其中东南部铁四角生产的矿粉冶炼性能最好。
15、印粉:指印度细颗粒粉矿,但不符合印粗的颗粒度标准。品位从 40%-63.5% 不等,属赤铁矿,高品位冶炼性能优良,低品位硅铝成分较高,具有较高的冶炼价值。
铁矿石粒度分类
1、矿石的粒度:矿石的粒度和气孔度的大小,对高炉冶炼的进程影响很大。粒度太小时影响高炉内料柱的透气性,使煤气上升阻力增大。粒度过大又将影响炉料的加热和矿石的还原。由于粒度大,减少了煤气和矿石的接触面积,使矿石中心部分不易还原,从而使还原速度降低,焦比升高。
2、粗粉:基本在 0-10 毫米,但10 毫米以上一般不超过 10%,0.15 毫米以下最大不超过 35%。
3、精粉:基本是国内产,在200 目以下。国内一般用外矿都是粗粉,现在也用进口精粉的,如俄罗斯精粉、乌克兰精粉和巴西 SSFT 粉等。精粉要求 0.074mm 以下的不少于 70%。
4、块矿:有两种,一种是标准块,粒度 6-40 毫米。另外一种是混合块,混合块一般需要筛选破碎后才可以使用。
5、原矿 (rawore):原矿从矿山开采出来未经选矿或其他技术加工的矿石,但原矿粒度最好不超过 300 毫米。少数原矿可直接应用,大多数原矿需经选矿或其他技术加工后才能利用。在选矿中,经过碎磨进入分选作业的矿石称作入选原矿。
6、粉矿:粉末矿,英文名称:fine ore;minesmalls;orefines;smalls;其品位低于块矿,需要通过破碎\\磨矿\\选别,把块子变成粉子,以达到品位的要求,一般要求 60-67%,攀钢的品位 57% 即可。
铁矿石冶炼种类
1、酸性烧结矿 (acidsinter):
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(ironoreconcentrates):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)