鐵礦石的質(zhì)量對(duì)煉鐵的影響

竇佩霞

（南京鋼鐵股份有限公司，江蘇 南京 210035）

鋼鐵是現(xiàn)代生活中應(yīng)用極為廣泛的一種材料，對(duì)現(xiàn)代生活的進(jìn)行和生產(chǎn)活動(dòng)的開(kāi)展有著重要的意義。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)對(duì)煉鐵生產(chǎn)活動(dòng)的開(kāi)展也十分重視。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)形成了比較成熟的煉鐵生產(chǎn)體系，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展起到了十分重要的作用。

在煉鐵生產(chǎn)過(guò)程中，需要應(yīng)用到煤、焦炭、鐵礦石等眾多原材料。原材料的質(zhì)量會(huì)對(duì)煉鐵生產(chǎn)產(chǎn)生一定的影響。為了推動(dòng)煉鐵生產(chǎn)活動(dòng)的發(fā)展，研究原材料對(duì)煉鐵生產(chǎn)活動(dòng)的影響受到了人們的廣泛關(guān)注。

本文擬通過(guò)分析煉鐵生產(chǎn)與鐵礦石質(zhì)量的關(guān)系，研究探討鐵礦石質(zhì)量對(duì)煉鐵生產(chǎn)工藝和質(zhì)量的影響。

1 煉鐵生產(chǎn)與鐵礦石的質(zhì)量

煉鐵是生產(chǎn)得到鋼鐵的重要工藝，對(duì)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展有著重要的作用。在煉鐵過(guò)程中，鐵礦石等原材料都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的影響。為了推動(dòng)煉鐵生產(chǎn)活動(dòng)的進(jìn)一步發(fā)展，研究鐵礦石的質(zhì)量對(duì)煉鐵活動(dòng)的影響逐漸成為了熱門(mén)研究課題。

1.1 煉鐵生產(chǎn)的發(fā)展現(xiàn)狀

煉鐵活動(dòng)是指將金屬鐵從含鐵礦物中提煉出來(lái)的工藝過(guò)程。在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中，煉鐵可以認(rèn)為是鐵生銹礦化的逆行為，即煉鐵活動(dòng)主要是從含鐵的化合物中把純鐵還原出來(lái)。由于相關(guān)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)，在煉鐵過(guò)程中基本不可能產(chǎn)生純粹的鐵，而是得到鐵碳合金。

鋼鐵在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中的應(yīng)用極為廣泛，是現(xiàn)代工程技術(shù)中最重要，也是用量最大的金屬材料。因此，鋼鐵的生產(chǎn)總量一直被認(rèn)為是一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展程度的重要標(biāo)志。目前，我國(guó)正在進(jìn)行大量的建設(shè)活動(dòng)，需要應(yīng)用到大量的鋼鐵材料。因此，煉鐵生產(chǎn)的研究對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展有著重要的意義。

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我國(guó)煉鐵體系已經(jīng)比較成熟。目前常用的煉鐵方法包括高爐法、直接還原法、熔融還原法、等離子法等等。為了推動(dòng)我國(guó)煉鐵行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，需要展開(kāi)煉鐵原料對(duì)煉鐵生產(chǎn)的影響研究。

1.2 鐵礦石在煉鐵生產(chǎn)中的作用

在煉鐵活動(dòng)中，需要應(yīng)用到大量的生產(chǎn)原材料。以目前廣泛應(yīng)用的煉鐵工藝分析，主要應(yīng)用到的煉鐵原材料包括鐵礦石、焦炭、石灰石等。鐵礦石是指所有含有可經(jīng)濟(jì)利用的鐵元素的礦石的總稱(chēng)，具體包括磁鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦等等。天然的鐵礦石需要經(jīng)過(guò)破碎、磁選、浮選等多道工藝處理，才能得到鐵。鋼鐵中需要含有一定的碳才能保持最佳的使用性能。由于鐵礦石的主要成分中不含碳元素。因此，需要在煉鐵過(guò)程中加入一定量的焦炭，才能得到生鐵。再由生鐵作為原料進(jìn)行煉鋼。

鐵礦石對(duì)煉鐵生產(chǎn)活動(dòng)的開(kāi)展有著重要的影響。鐵礦石的含鐵量等不僅會(huì)影響到煉鐵生產(chǎn)活動(dòng)的效率，也會(huì)對(duì)煉鐵生產(chǎn)工藝等產(chǎn)生一定的影響。為了滿(mǎn)足煉鐵生產(chǎn)活動(dòng)的未來(lái)發(fā)展需要，研究鐵礦石質(zhì)量對(duì)煉鐵生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)質(zhì)量的影響越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

2 鐵礦石的質(zhì)量對(duì)煉鐵生產(chǎn)工藝的影響

鐵礦石的質(zhì)量對(duì)煉鐵生產(chǎn)工藝的選擇有著重要的影響。本文通過(guò)分析相關(guān)資料，結(jié)合煉鐵生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)，研究了鐵礦石質(zhì)量對(duì)現(xiàn)有煉鐵生產(chǎn)工藝的影響，并分析了其對(duì)煉鐵生產(chǎn)工藝革新的影響。

2.1 鐵礦石質(zhì)量對(duì)現(xiàn)有煉鐵生產(chǎn)工藝的影響

我國(guó)的煉鐵生產(chǎn)工藝已經(jīng)發(fā)展得比較成熟。目前廣泛采用的煉鐵生產(chǎn)工藝主要包括選礦和冶煉兩部分。

選礦工藝是對(duì)鐵礦石的預(yù)先處理。天然的選礦石中包含大量的雜質(zhì)。如果不進(jìn)行預(yù)處理的選礦工作，則無(wú)法滿(mǎn)足正常使用的要求。因此，天然鐵礦石需要經(jīng)過(guò)破碎、磨粉、燒結(jié)等工藝，除去其中的雜質(zhì)等，才能送入高爐中進(jìn)行冶煉。

在冶煉過(guò)程中，則需要加入其它的生產(chǎn)原料。焦炭在煉鐵生產(chǎn)活動(dòng)中的作用主要是提供熱量，并提供煉鐵所必須的還原劑。石灰石的作用主要是促使冶煉得到的鐵與雜質(zhì)分開(kāi)。目前比較成熟的方法是將處理后的鐵礦石與焦炭、石灰石等共同從高爐的爐頂加入，并從進(jìn)風(fēng)口送入熱空氣等。通過(guò)氧化反應(yīng)，即可得到鐵。

從煉鐵生產(chǎn)工藝中分析可以發(fā)現(xiàn)，如果鐵礦石的質(zhì)量不足，在采用上述生產(chǎn)工藝的情況下，很難得到滿(mǎn)足人們要求的生鐵。尤其是為了去除低質(zhì)量鐵礦石中的雜質(zhì)，不僅需要改變焦炭、石灰石等其它原材料的使用量，還會(huì)對(duì)煉鐵生產(chǎn)設(shè)備的使用性能等產(chǎn)生比較大的影響。除此之外，鐵礦石的質(zhì)量還對(duì)推動(dòng)煉鐵生產(chǎn)方法的改革產(chǎn)生了一定的作用。

2.2 鐵礦石質(zhì)量對(duì)煉鐵生產(chǎn)工藝革新的影響

為了降低煉鐵生產(chǎn)對(duì)鐵礦石質(zhì)量的需求，我國(guó)也正在推動(dòng)新的煉鐵生產(chǎn)工藝的發(fā)展。例如我國(guó)目前重點(diǎn)研究的等離子熔融還原法就是其中最好的例子。

等離子熔融還原法是一種新型的煉鐵方法，其是以等離子體作為熱源進(jìn)行煉鐵生產(chǎn)工作。該方法最早起源于1980年，瑞士的SKF公司最先進(jìn)行了煉鐵設(shè)備的等離子體還原改造。該類(lèi)煉鐵方法能量高度集中，氧勢(shì)可調(diào)，擁有比較高的電熱轉(zhuǎn)換效率和可控性能。由于其應(yīng)用特點(diǎn)，在煉鐵生產(chǎn)活動(dòng)中對(duì)于鐵礦石質(zhì)量的要求也比較低，可以很好地克服傳統(tǒng)的煉鐵方法在該方面的缺陷，對(duì)煉鐵生產(chǎn)活動(dòng)的發(fā)展有著重要的意義。

考慮到我國(guó)鐵礦石的質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)鋼鐵生產(chǎn)量的需求，我國(guó)對(duì)該類(lèi)新型煉鐵方法的發(fā)展也比較重視。由于我國(guó)相關(guān)技術(shù)發(fā)展的不完善，該技術(shù)在我國(guó)的研究和應(yīng)用還未充分展開(kāi)。可以預(yù)見(jiàn)，該類(lèi)煉鐵方法在我國(guó)會(huì)有更加廣闊的前景。

3 鐵礦石質(zhì)量對(duì)煉鐵生產(chǎn)質(zhì)量的影響

鐵礦石質(zhì)量不僅可以促進(jìn)煉鐵生產(chǎn)工藝的革新，也會(huì)對(duì)其生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。為了分析鐵礦石質(zhì)量對(duì)煉鐵生產(chǎn)質(zhì)量的影響，本文通過(guò)分析多方資料，對(duì)鐵礦石質(zhì)量對(duì)煉鐵生產(chǎn)質(zhì)量和煉鐵生產(chǎn)效率的影響進(jìn)行了探討。

3.1 鐵礦石質(zhì)量與煉鐵生產(chǎn)效率的關(guān)系

鐵礦石的質(zhì)量會(huì)對(duì)煉鐵生產(chǎn)效率產(chǎn)生直接的影響，其具體影響主要包括：

（1）低質(zhì)量的鐵礦石導(dǎo)致煉鐵效率偏低。鐵礦石的質(zhì)量是指單位體積的鐵礦石內(nèi)的含鐵量。質(zhì)量偏低的鐵礦石在采用相同的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的情況下，所得到的生鐵量也會(huì)偏低。因此，為了提高生產(chǎn)效率，需要使用質(zhì)量比較好的鐵礦石。

3.2 鐵礦石質(zhì)量對(duì)煉鐵生產(chǎn)質(zhì)量的影響

鐵礦石質(zhì)量除了會(huì)對(duì)煉鐵生產(chǎn)的效率產(chǎn)生影響外，也會(huì)影響到煉鐵生產(chǎn)的質(zhì)量。

由于現(xiàn)有技術(shù)的不足，在雜質(zhì)去除的過(guò)程中，通常無(wú)法保證雜質(zhì)的完全清楚。在采用合理的煉鐵生產(chǎn)工藝的前提下，生鐵中的雜質(zhì)含量很低，基本不會(huì)對(duì)生鐵的使用性能等產(chǎn)生比較大的影響。如果采用的鐵礦石質(zhì)量不足，在沿用原有的處理工藝情況下，會(huì)導(dǎo)致生鐵中的雜質(zhì)含量增加，會(huì)直接影響到生鐵的韌性等使用性能。因此，在新的生產(chǎn)工藝發(fā)展之前，需要盡量保證煉鐵生產(chǎn)活動(dòng)的鐵礦石質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

煉鐵活動(dòng)對(duì)現(xiàn)代生產(chǎn)生活的發(fā)展有著重要的意義。本文通過(guò)分析鐵礦石在煉鐵活動(dòng)中的作用，研究了鐵礦石質(zhì)量對(duì)煉鐵生產(chǎn)工藝和煉鐵生產(chǎn)質(zhì)量的影響。這些影響對(duì)煉鐵活動(dòng)的發(fā)展和鐵礦石的采用有很好的幫助。