冶金性能与基础特性
附1：铁烧结矿、球团矿的冶金性能
序号冶金性能名称符号表示概念描述标 准1还原度（900℃）RI还原性指用还原气体从铁矿石中排除与铁相结合的氧的难易程度的一种量度。
2还原速率指数RVI 从还原曲线读出还原达到30%和60%时相对应的还原时间（min）。我国以3h的还原度
指数RI作为考核用指标，还原速率指数RVI作为参考指标。测定标准为GB/T13241-91
“铁矿石还原性的测定方法”。
RI≥72%
3低温还原粉化率
（500℃）
RDI
指高炉含铁原料（如烧结矿、块矿、球团矿）在高炉上部较低温度下被煤气还原时，
主要由于赤铁矿向磁铁矿转变，体积膨胀，产生应力，从而导致粉化的程度。低温还
原粉化率是烧结矿重要的冶金性能指标之一。
还原粉化指数（RDI）表示还原后的铁矿石通过转鼓试验后的粉化程度,分别用RDI+6.3、
RDI+3.15、RDI-0.5表示。试验结果评定以RDI＋3.15的结果为考核指标，RDI＋6.3、RDI-0.5只作
参考指标。
RDI+3.15≥72%
RDI-3.15＜28%
4荷重还原软化性能
T BS
T BE ΔT B
反映炉料加入高炉后，炉身下部和炉腰部位透气性的，这一部位悬料和炉腰结厚往往
是由于炉料的荷重软化性能不良所造成的，故这一性能对高炉冶炼也显得比较重要。
T BS＞1100℃
ΔT B=T BE-T BS＜150℃
5熔融滴落性能ΔT=Td-Ts
ΔPmax
S值
铁矿石的熔融滴落性能简称熔滴性能，它是反映铁矿石进入高炉后，在高炉下部熔滴
带的性状的，由于这一带的透气阻力占整个高炉阻力损失的60%以上，熔滴带的厚薄不
仅影响高炉下部的透气性，它还直接影响脱硫和渗碳反应，从而影响高炉的产质量，
因此它是铁矿石最重要的冶金性能。
Ts＞1400℃
ΔT=Td-Ts＜100℃
ΔPmax＜180×9.8Pa
S值≤40Kpa·℃
6还原膨胀性能RSI 还原膨胀性能是球团矿的重要冶金性能，由于氧化球团的主要矿物组成为Fe203，Fe203
1 烧结生产
0概述
全世界的矿石储量2500亿吨，富矿20%
我国矿石储量500亿吨，富矿5%
随着钢铁工业的发展，天然富矿从产量和质量上都不能满足高炉冶炼的要求。而且精矿粉和富矿粉都不能直接入炉冶炼。
为了解决这一难题，将粉矿制成块状人造富矿。
方法：烧结法和球团法。
一、现代高炉对原料的要求
1、节焦上
（1）、铁矿石品位高，杂质少。
首钢经验：品位提高1%，焦比下降2%，产量提高3%。产量提高，单位热损失减少，加入熔剂少，减少热量支出。
（2）、熟料比高。 不用或少加熔剂，减少热量支出，冶金性能好。
（3）碱度高。 可以不加石灰石，减少热量支出。 3CaCO=CaO+CO2 吸热
2、透气性
（1） 粒度均匀 大小不均造成小块填到大块中间破块透气性 上限40~50mm下限5~10mm。
（2） 粉末少 （3）强度高
3、 冶炼性能
（1） 还原性好
有利于铁氧化物还原，有利于煤气利用的改善与焦比的下降
（2） 低温还原粉化率低
粉化率高粉末多影响透气性
（3） 软熔性能
软化温度高软化区间窄使成渣带下移变薄改善透气性
二、人工富矿的方法
１、烧结法
烧结是将各种粉状含铁原料，配入一定数量的燃料和熔剂，混匀后，进行燃烧，进行一系列的物化反应，产生一定数量的液相，冷凝后粘结起来的块状产品叫做烧结矿，这个过程叫烧结。
２球团法
球团矿 ：把润湿的铁精矿粉和少量的添加剂混合，再造球设备中滚动成9~16mm左右的圆球，在经过干燥，预热，焙烧、均热、冷却、发生一系列的物化反映，使生球固结，成为高炉需要的球团矿。
三、烧结矿在钢铁工业中的重要地位
１、扩大矿石来源
贫矿经过选矿、造块、烧结制成烧结矿，供高炉使用。
富矿粉经过造块后，供高炉使用。
２、可以改善高炉技术经济指标
改善了原料的物理化学性能。孔隙率高，反应面积增大，加速冶炼过程。粒度均匀，透气性好。机械强度高还原性好。低温还原粉化率低，高温还原软化性好，提高冶炼效果。
第一章概论
1. 传统的长流程生产面临能源和环保等的挑战，直接还原和熔融还原是用来
替代高炉炼铁的两种工艺。
2. 高炉炼铁具有庞大的主体和辅助系统，包括高炉本体、原燃料系统、上料
系统、送风系统、渣铁处理系统和煤气清洗处理系统。在建设上的投资，高炉本
体占15%~20%,辅助系统占85%~80%。
3. 高炉炼铁过程的特点：在炉料与煤气逆流运动的过程中完成了多种错综复
杂的交织在一起的化学反应的和物理变化，且由于高炉是密封的容器，除去投入
及产出外，操作人员无法直接观察到反应过程的状况，只能凭借仪器、仪表间接
观察。
4. 高炉冶炼过程的主要目的：用铁矿石经济而高效的得到温度和成分合乎要
求的液态生铁，为此一方面要实现矿石中金属元素与氧元素的化学分离，既还原
过程：另一方面还要实现己经被还原的金属与脉石的机械分离，既熔化与造渣过
程。
5. 高炉冶炼的全过程可以概括为：在尽量低能量消耗的条件下，通过受控的
炉料及煤气流的逆向运动，高效率的完成还原、造渣、传热及渣铁反应等过程。
得到化学成分与温度较为理想的液态金属产品，供下步工序使用。
6. P7表1一2高炉各区内进行的主要反映及特征
7. 凡是在当前技术条件下可以从中经济的提取出金属铁的岩石，均称为铁矿
石铁矿石中除含铁的有用矿物外，还含有其他化合物，统称为脉石。脉石中常见
的氧化物有Si。?、AI2O3、CaO、及MgO等。
8. 人们把铁矿石分为赤铁矿，磁铁矿，褐铁矿，菱铁矿。
9. 铁含量高并可直接送入高炉冶炼的铁矿石称为富矿，含铁品位低、需要经
过富选才能入炉的铁矿石称为贫矿。
10. 渣中的碱性氧化物（CaO、MgO等）与酸性氧化物（Si02等）的质量分数
应该大体相等，应为只有如此，渣的熔点才较低，粘度也较小，易于在炉内处理
不至于有碍正常操作。为此，实际操作中应根据铁矿石带入的脉石的成分和数量,
配加适当的“助溶剂”（简称溶剂），以便得到较理想的炉渣。此外，造渣物的另 外一个重要来源是焦炭及煤粉灰分，几乎是100%酸性的氧化物，必须从其他炉 料中摄取碱性成分。然而大多数铁矿石的脉石也是酸性氧化物，故通常要消耗相 当数量的石灰石（CaCO3）或白云石（CaCO3 - MgCO3）等碱性物作为溶剂。
T/SSEA-2020
1 含氧化镁球团矿 magnesium-bearing basic pellet 1 范围 本标准规定了高炉用氧化镁球团矿的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输、贮存和质量证明书。 本标准适用于用铁精矿或铁粉矿生产高炉用氧化镁球团矿(以下简称“含镁球团矿”)。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件，凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 1361 铁矿石分析方法总则及一般规定 GB/T 6730.5铁矿石全铁含量的测定三氯化钛还原法 GB/T 6730.8 铁矿石化学分析方法重铬酸钾容量法测定亚铁量 GB/T 6730.9 铁矿石硅含量的测定硫酸亚铁铵还原-硅钼蓝分光光度法 GB/T 6730.13 铁矿石钙和镁含量的测定 EGTA-CyDTA滴定法 GB/T 6730.61 铁矿石碳和硫含量的测定高频燃烧红外吸收法 GB/T 10322.1 铁矿石取样和制样方法 GB/T 10322.3 铁矿石校核取样精密度的实验方法 GB/T 13241 铁矿石还原性的测定方法 GB/T 13242 铁矿石低温粉化试验静态还原后使用冷转鼓的方法 GB/T 14202 铁矿石（烧结矿、球团矿）容积密度测定方法 GB/T 14201 铁矿球团抗压强度测定方法 GB/T 24531 高炉和直接还原用铁矿石转鼓和耐磨指数的测定 YB/T 5142 冶金矿产品包装、标志、运输、贮存和质量证明书 3 术语和定义 GB/T 20565界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 球团 Pelletizing 将准备好的原料（细磨精矿或其它细磨粉状物料，添加剂或粘结剂等），按一定比例经过配料混匀，在造球机上经滚动而造成一定尺寸的生球，然后采用干燥或焙烧或其它方法使其发生一系列物理化学变化而固结成球状或块状的过程。 3.2球团矿 Pellet 通常将小于100m的粉矿用各种添加剂，通过热或冷结合固化而形成的球形人造块矿。 注：球团矿根据其碱度比值，分为酸性球团矿、熔剂性球团矿和碱性球团矿。 3.3 含氧化镁球团矿magnesium-bearing basic Pellet 在铁精矿中添加白云石、菱镁石、橄榄石或氧化镁粉等生产的球团矿。球团 MgO 含量约 1.5%，其中碱度比值在以下范围的球团矿称为氧化镁球团矿：（CaO+MgO）/(SiO2+Al2O3)≤0.5倍。 T/SSEA-2020
