鋼鐵企業(yè)是工業(yè)生產中的能耗大戶,能源消耗在鋼鐵產品的成本構成中是一個最重要的因素。而煉鐵又是鋼鐵生產中的能耗大戶,煉鐵(含礦石準備和高爐煉鐵)凈使用能耗占鋼鐵生產總凈使用能耗的比例,一般都在70%左右。因而,鋼鐵企業(yè)的領導層和煉鐵系統(tǒng)都應把降低生鐵成本當作降低全企業(yè)成本、提高企業(yè)競爭力的關鍵。

安鋼爐料結構中球團礦比例基本在20%左右,大高爐塊礦比例基本維持在5%左右,小高爐的基本維持在10%左右。與其它鋼廠相比,安鋼的球團礦的用量較高,而塊礦的用量偏低,這也是造成安鋼煉鐵成本較先進鋼廠煉鐵成本高的一個主要因素。寶鋼、首鋼這樣先進的企業(yè),球團礦的用量還不到10%,塊礦的用量則高達15%以上,熟料率基本在80%以下,與日本的高爐相類似,而亞洲其它國家大多數(shù)鋼廠的塊礦用量在15%以上,有的甚至超過20%。這可以給我們兩個啟示:一是15%~20%左右的優(yōu)質塊礦加入量不會太大影響高爐的指標;二是高爐爐料結構應該講究使用成本,昂貴的球團礦應該控制使用。通過優(yōu)化爐料結構,適當?shù)卦黾訅K礦的比例,降低球團比例不會對高爐順行產生不利的影響。對安鋼而言,球團主要依靠外購,成分質量復雜而不穩(wěn)定,而塊礦的品位與球團礦接近,同時塊礦的融化性溫度與球團的相近(除海南塊外),因此,使用塊礦與使用球團礦相比,不會在高爐上部產生大量的膨脹影響高爐透氣性。將塊礦比例增加至10%以上,甚至15%以上,入爐品位還可以維持在58%以上,不會對高爐造成影響。塊礦與外購球團礦相比,由于價格低廉,因而可以較大的降低含鐵爐料的成本。

(1)從化學成分上看,酸性含鐵爐料(海南礦除外)的化學成分可知,在含鐵品位和脈石含量方面,天然塊礦與酸性球團礦相差不大,與酸性氧化性球團礦相比,天然塊礦屬于所謂的生礦,人們擔心它會影響高爐焦比等。根據(jù)煉鐵理論可知,生礦所固有的碳酸鹽,在高爐內分解會消耗熱量,沖淡還原性氣氛;在高溫下分解產生CO2,不僅使焦炭因熔損反應而被消耗,而且也會破壞焦炭的強度,從而引起焦比的上升和下部焦炭料柱透氣性的惡化。但是,應當指出:現(xiàn)代高爐所使用的天然塊礦均屬于低碳酸鹽性質的高品位塊礦,常用塊礦的碳酸鹽分解產生CO2量均在0.5%以下水平,不會對高爐冶煉帶來明顯的負面影響。因此,人們在這一方面存在的!生礦∀顧慮可以得到化解。

(2)與球團和其它塊礦相比較,巴西塊礦含有較高的Al2O3,當其加入量增加時,爐渣中Al2O3增加,一定會影響爐渣的流動性,對渣鐵的分離及脫硫均不利,但可以通過控制其它原燃料中的Al2O3含量降低爐渣中的Al2O3,另外也可以通過提高渣中的MgO含量來改善爐渣的粘度。

(3)海南礦的品位相對較低,但其含有較高的SiO2,與燒結礦搭配可適當調節(jié)堿度。

(4)塊礦與球團礦相比,還原性稍差一些,但相差不大。酸性球團礦礦物組成主要為赤鐵礦(Fe2O3),氣孔率較高且分布均勻,故還原性較高。而酸性球團礦和生礦則有著較好的低溫還原粉化指數(shù),較低的低溫還原粉化指數(shù)有利于提高高爐上部的透氣性。

(5)燒結礦在1520的高溫狀態(tài)下保溫一個多小時都未滴落就說明了其熔滴溫度高,而酸性球團礦和生塊礦的冶金性能雖比燒結礦差些,但熔滴性能好,球團與塊礦相比較,塊礦的開始軟化溫度高,軟化結束溫度也高,這樣當塊礦與同樣是高開始軟化溫度和軟化結束溫度的燒結礦搭配時不會擴大軟化區(qū)間,能夠與搭配形成合理的綜合爐料結構,滿足高爐冶煉要求。從軟化區(qū)間看,球團礦具有較窄的軟化與熔化區(qū)間,塊礦具有相對較高寬的軟化區(qū)間,這也說明塊礦的加入量存在一個合理的范圍,當然,在綜合爐料結構中,塊礦與燒結礦會發(fā)生互交反應,也改善塊礦的熔滴性能,而塊礦也可以降低燒結礦過高的滴落溫度,從而改善燒結的熔滴性能。從熔滴性能上看,燒結礦的熔滴區(qū)間較大,巴西塊礦具有較窄的滴落區(qū)間,球團礦具有較窄的熔滴區(qū)間,但海南塊礦的熔滴區(qū)間較寬。