供应部培训教材

供应部培训教材本教材为内部培训教材铁矿石简介铁矿石是由含铁矿物与脉石矿物组成，是钢铁生产企业的重要原料，天然矿石（铁矿石）经过破碎、磨碎、磁选、浮选、重选等程序逐渐选出铁。在理论上来说，凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石；但是，在工业上或者商业上来说，铁矿石和锰矿不同，铁矿石不但是要含有铁的成分，而且必须有利用价值才行。Companyname铁矿石的用途简介铁矿石主要用于钢铁工业冶炼含碳量不同的生铁（含碳量一般在2%以上）和钢（含碳量一般在2%以下）。铁是世界上发现最早，利用最广、用量也是最多的一种金属，其消耗量约占金属总消耗量的95%左右。生铁通常按用途不同分为炼钢生铁、铸造生铁、合金生铁。钢按组成元素不同分为碳素钢、合金钢。合金钢是在碳素钢的基础上，为改善或获得某些性能而有意加入适量的一种或多种元素的钢，加入钢中的元素种类很多，主要有铬、锰、藩、钛、镍、钼、硅等。此外，铁矿石还用于合成氨的催化剂（纯磁铁矿），天然矿物颜料（赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿）、饲料添加剂（磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿）和名贵药石（磁石）等，但用量很少。Companyname一、外矿基本知识1.磁铁矿2.赤铁矿3.褐铁矿4.菱铁矿Companyname磁铁矿特性磁铁矿的化学成分为Fe3O4，其中FeO=31%，Fe2O3=69%。理论含铁量为72.4%。磁铁矿具有磁性，颜色为铁黑色，条痕呈现黑色，金属光泽或半金属光泽、不透明，摩氏硬度5.5-6，比重4.8-5.3，脉石主要是石英及硅酸盐。磁铁矿还原性差，一般含有害杂质硫、磷较高。磁铁矿在自然界，纯磁铁矿矿石很少遇到，常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变成半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓假象赤铁矿就是磁铁矿（Fe3O4）氧化成赤铁矿（Fe2O3），但它仍保留原来磁铁矿的外形，所以叫做假象赤铁矿。Companyname赤铁矿特性赤铁矿为无水氧化铁矿石，其化学式为Fe2O3，理论含铁量为70%。这种矿石在自然界中经常形成巨大的矿床，从埋藏和开采量来说，它都是工业生产的主要矿石。赤铁矿含铁量一般为50%～60%，含有害杂质硫、磷较少，还原性较磁铁矿好，是一种比较优良的炼铁原料。赤铁矿具有半金属光泽，结晶者硬度为5.5～6，土状赤铁矿硬度很低，相对密度4.9～5.3，仅有弱磁性，脉石为硅酸盐。赤铁矿赤铁矿的集合体有各种形态，形成一些矿物亚种，即：1、镜铁矿为具金属光泽的玫瑰花状或片状赤铁矿的集合体。2、云母赤铁矿具金属光泽的晶质细鳞状赤铁矿。3、肾状赤铁矿形态呈肾状的赤铁矿。Companyname褐铁矿特性褐铁矿是含有氢氧化铁的矿石，是由其他矿石风化后生成的，在自然界中分布得最广泛，但矿床埋藏量大的并不多见。褐铁矿中绝大部分含铁矿物是以2Fe2O3•H2O形式存在的。化学成分变化大，含水量变化也大。一般褐铁矿石含铁量为37%～55%，有时含磷较高。褐铁矿褐铁矿的吸水性很强，一般都吸附着大量的水分，在焙烧或入高炉受热后去掉游离水和结晶水，矿石气孔率因而增加，大大改善了矿石的还原性。所以褐铁矿比赤铁矿和磁铁矿的还原性都要好。同时，由于去掉了水分相应地提高了矿石的含铁量。Companyname菱铁矿特性菱铁矿是含有碳酸铁的矿石，主要成份为FeCO3，呈现青灰色，理论含铁量48.2%，比重在3.8左右。在自然界中，有工业开采价值的菱铁矿比其他三种矿石都少。菱铁矿很容易被分解氧化成褐铁矿。一般含铁量不高，但受热分解出CO2以后，不仅含铁量显著提高，而且也变得多孔，还原性很好。菱铁矿这种矿石多半含有相当多数量的钙盐和镁盐。由于碳酸根在高温约800～900℃时会吸收大量的热而放出二氧化碳。因而燃料消耗较大。Companyname

矿石中有害杂质的影响砷硫磷锌铅炼钢、炼铁影响矿石中有害元素对Companyname硫对炼钢的影响硫在矿石中主要以硫化物状态存在12345当钢中的含硫量超过一定量时，会使钢材具有热脆性。当钢材被加热到1150～1200℃时，硫化物首先熔化，使钢材沿晶粒界面形成裂纹对铸造生铁，会降低铁水的流动性，阻止Fe3C分解，使铸件产生气孔、难于切削并降低其韧性。虽然高炉冶炼可以去除大部分硫，但需要高炉温、高炉渣碱度，对增铁节焦是不利的。因此矿石中的硫含量必须小于0.3％。会显著地降低钢材的焊接性，抗腐蚀性和耐磨性。Companyname磷对炼钢的影响1磷也是钢材的有害成分。以Fe2P、Fe3P形态溶于铁水。3由于磷在选矿和烧结过程中不易除去，在高炉冶炼中又几乎全部还原进入生铁。所以控制生铁含磷的惟一途径就是控制原料的含磷量。2因为磷化物是脆性物质，冷凝时聚集于钢的晶界周围，减弱晶粒间的结合力，使钢材在冷却时产生很大的脆性，从而造成钢的冷脆现象。Companyname铅对高炉的影响231铅在高炉中几乎全部被还原，由于密度高达11.34t/Mm³，故沉于死铁层之下，易破坏炉底砖缝，有可能会造成炉底烧穿。在高炉内铅是易还原元素，但铅又不溶解于铁水，其密度大于铁水，所以还原出来的铅沉积于炉缸铁水层以下，渗入砖缝破坏炉底砌砖，甚至使炉底砌砖浮起。铅又极易挥发，在高炉上部被氧化成PbO，粘附于炉墙上，易引起结瘤。一般要求矿石中的铅含量低于0.1％。Companyname锌对高炉的影响影响高炉顺行锌很容易气化，锌蒸汽容易进入砖缝，氧化成为ZnO后膨胀，破坏炉身上部耐火砖衬高炉冶炼中锌全部被还原，其沸点低(905℃)，不熔于铁水容易挥发，在炉内又被氧化成ZnO，部分ZnO沉积在炉身上部炉墙上，形成炉瘤，部分渗入炉衬的孔隙和砖缝中，引起炉衬膨胀而破坏炉衬。矿石中的锌含量应小于0．1％。Companyname砷对炼钢的影响A影响C影响B影响砷对钢材来说也是有害元素之一，它使钢材产生冷脆性，使得钢材焊接性能变差铁矿石中砷基本还原进入生铁，影响生铁质量。此外砷在烧结过程中挥发，对环境影响较大。与磷相似，钢中含砷也会使钢材产生“冷脆”现象，并降低钢材焊接性能。矿石中的砷含量小于0．07％。Companyname碱金属主要指钾和钠。一般以硅酸盐形式存在于矿石中。1、冶炼过程中，在高炉下部高温区被直接还原生成大量碱蒸气，随煤气上升到低温区又被氧化成碳酸盐沉积在炉料和炉墙上，部分随炉料下降，从而反复循环积累。2、其危害主要为：与炉衬作用生成钾霞石(K2O•A12O3•2SiO2)，体积膨胀40％而损坏炉衬；与炉衬作用生成低熔点化合物，粘结在炉墙上，易导致结瘤；与焦炭中的碳作用生成插入式化合物(CK8、CNa8)体积膨胀很大，破坏焦炭高温强度，从而影响高炉下部料柱透气性，烧结矿、球团矿相同。3、矿石中碱金属的含量。K2O+Na2O≤0.25%。碱金属（K、Na）对高炉的影响Companyname铜对炼钢的影响1、铜在钢材中具有两重性，铜易还原并进入生铁。2、当钢中含铜质量分数小于0．3％时能改善钢材抗腐蚀性。3、当超过0.3％时又会降低钢材的焊接性，并引起钢的“热脆”现象，使轧制时产生裂纹。一般铁矿石允许铜含量不超过0.2％。Companyname有害元素小结有害元素的控制有害元素危害性控制范围S钢铁材热脆矿≦0.3%铁≦0.030%P钢铁材冷脆矿≦0.07%铁≦0.12%K2O+NaO炉料易熔易凝和焦炭熔损矿≦0.2%，碱负荷≦3kg/tPb破坏炉墙和炉底炉缸，蒸汽中毒矿≦0.1%Zn破坏炉衬，堵塞煤气管道矿≦0.1%Cu降低钢铁材的强度矿≦0.2%As破坏环境和人的呼吸器官矿≦0.07%Ti影响渣铁流动性和烧结矿质量矿≦0.4%Cr影响渣铁流动性和钢的焊接性能矿≦0.5%铁≦0.085%Ni影响渣铁流动性和钢的焊接性能矿≦0.5%铁≦0.060%CL破坏环境和损坏金属构件矿≦0.001%Companyname矿石中有益元素镍铬钛锰Companyname有益元素Mn：锰是一种强还原剂，能够在铁水或钢水中吸收残余的氧和硫，增加生铁和钢的硬度和强度；Ni：镍是钢铁的合金元素，在冶炼时镍全部还原进入生铁，继而使钢性能提高；Cr:铬(ge，市场中部分人读luo)是钢铁的合金元素，在冶炼时铬大部分还原进入生铁，增加钢的抗腐蚀能力。Ti:钛有护炉作用。有益元素也不是越高越好，要看生产操作情况和设备情况。Companyname铁矿石品位铁矿石的品位即指铁矿石的含铁量，以TFe％表示。品位是评价铁矿石质量的主要指标。矿石有无开采价值，开采后能否直接入炉冶炼及其冶炼价值如何，均取决于矿石的含铁量。铁矿石含铁量高有利于降低焦比和提高产量。根据生产经验，矿石品位提高1％，焦比降低2％，产量提高3％。因为随着矿石品位的提高，脉石数量减少，熔剂用量和渣量也相应减少，既节省热量消耗，又有利于炉况顺行。从矿山开采出来的矿石，含铁量一般在30％～60％之间。品位较高，经破碎筛分后可直接入炉冶炼的称为富矿。一般当实际含铁量大于理论含铁量的70％～90％时方可直接入炉。而品位较低，不能直接入炉的叫贫矿。贫矿必须经过“选矿”和“造块”后才能入炉冶炼。Companyname铁矿石脉石成分铁矿石的脉石成分绝大多数为酸性的，SiO2含量较高。在现代高炉冶炼条件下，为了得到一定碱度的炉渣，就必须在炉料中配加一定数量的碱性熔剂(石灰石)与Si02作用造渣。铁矿石中Si02含量愈高，需加入的石灰石也愈多，生成的渣量也愈多，这样，将使焦比升高，产量下降。所以要求铁矿石中含Si02愈低愈好。脉石中含碱性氧化物(Ca0、MgO)较多的矿石，冶炼时可少加或不加石灰石，对降低焦比有利，具有较高的冶炼价值。Companyname铁矿石的还原性铁矿石的还原性是指铁矿石被还原性气体C0或H2还原的难易程度。它是一项评价铁矿石质量的重要指标。铁矿石的还原性好，有利于降低焦比。影响铁矿石还原的因素主要有矿物组成、矿物结构的致密程度，粒度和气孔率等。一般磁铁矿因结构致密，最难还原。赤铁矿有中等的气孔率，比较容易还原。褐铁矿和菱铁矿容易还原，因为这两种矿石分别失去结晶水和去掉CO2后，矿石气孔率增加。烧结矿和球团矿的气孔率高，其还原性一般比天然富矿的还要好。Companyname矿石的粒度、机械强度和软化性矿石的粒度是指矿石颗粒的直径。它直接影响着炉料的透气性和传热、传质条件。通常，入炉矿石粒度在15～35mm之间，小于5mm的粉末是不能直接入炉的。确定矿石粒度必须兼顾高炉的气体力学和传热、传质几方面的因素。在有良好透气性和强度的前提下，尽可能降低炉料粒度。铁矿石的机械强度是指矿石耐冲击、抗摩擦、抗挤压的能力，力求强度要高一些为好。铁矿石的软化性包括铁矿石的软化温度和软化温度区间两个方面。软化温度是指铁矿石在一定的荷重下受热开始变形的温度；软化温度区间是指矿石开始软化到软化终了的温度范围。高炉冶炼要求铁矿石的软化温度要高，软化温度区间要窄。Companyname矿石熔滴性矿石在经过软化收缩后，由于形成大量液相而开始熔化，完全填充所有空隙并进行相互扩散。随温度升高，液相流动性改善，渣铁分离，在重力作用下形成渣或铁的液滴滴落。矿石熔化是恶化高炉内软熔带透气性的重要因素，但在熔体滴落后，透气性又有改善。若矿石开始熔化温度较高、所形成的渣铁开始滴落温度变化不大，则矿石在高炉形成的软熔带的位置下移，软熔带的区间变窄，这有利于高炉强化冶炼，降低焦比。所以，熔滴性也是评价铁矿石高温冶金性能的重要指标之一。Companyname巴西淡水河谷集团

巴西淡水河谷公司(CVRD)是世界第一大铁矿石生产和出口商，也是美洲最大的采矿业公司,其产量占巴西全国总产量的80%。

澳大利亚必和必拓公司

必和必拓公司于2001年由两家巨型矿业公司——BHP与英国比利登公司（Billiton）合并而成，现在已经是全球最大的采矿业公司。澳大利亚力拓矿业公司

力拓矿业公司于1962年至2000年间兼并了数家全球有影响力的矿业公司，成为在勘探、开采和加工矿产资源方面的全球佼佼者。铁矿石产量最大的四个国家依次为中国3.1亿t、巴西2.8亿t、澳大利亚2.3亿t、印度1.2亿t。全球三大矿石供应商Companyname我国铁矿石分布我国铁矿资源有两个特点：一是贫矿多，贫矿储量占总储量的80%；二是多元素共生的复合矿石较多。此外矿体复杂；有些贫铁矿床上部为赤铁矿，下部为磁铁矿。铁矿石分布地区为：东北、华北、中南、华东及其他地区，各种地区的矿有各种地区的特性。Companyname东北地区铁矿东北地区铁矿主要是鞍山矿区，它是目前我国储量开采量最大的矿区，大型矿体主要分布在辽宁省的鞍山（包括大弧山、樱桃园、东西鞍山、弓长岭等）、本溪（男芬、歪头山、通远堡等），部分矿床分布在吉林省通化附近。鞍山矿区是鞍钢、本钢的主要原料基地。鞍山矿区矿石的主要特点：1）除极少富矿外，约占储量的98%为贫矿，含铁量20-40%，平均30%左右。必须经过选矿处理，精选后含铁量可达60%以上。2）矿石矿物以磁铁矿和赤铁矿为主，部分为假象赤铁矿和半假象赤铁矿。其结构致密坚硬，脉石分布均匀而致密，选矿比较困难，矿石的还原性较差。3）脉石矿物绝大部分是由石英石组成的，SiO2在40-50%。但本溪通远堡铁矿为自溶性矿石，其碱度（Ca+Mg/SiO2）在1以上。且含锰1.29-7.5%可代替锰矿使用。4）矿石含S、P杂质很少，本溪男芬铁矿含P很低，是冶炼优质生铁的好原料。Companyname华北地区铁矿主要分布在河北省宣化、迁安和邯郸、邢台地区的武安、矿山村等的地区以及内蒙和山西各地。是首钢、包钢、太钢和邯郸、宣化及阳泉等钢铁厂的原料基地。迁滦矿区矿石为鞍山式贫磁铁矿，含酸性脉石，S、P杂质少，矿石的可选性好。邯邢矿区主要是赤铁矿和磁铁矿，矿石含铁量在40%-55%之间，脉石中含有一定的碱性氧化物，部分矿石S高。Companyname中南地区铁矿中南地区铁矿以湖北大冶铁矿为主，其他如湖南的湘潭，河南省的安阳、舞阳，江西和广东省的海南岛等地都有相当规模的储量，这些矿区分别成为武钢、湘钢及本地区各大中型高炉的原料供应基地。大冶矿区是我国开采最早的矿区之一，主要包括铁山、金山店、成潮、灵乡等矿山，储量比较丰富。矿石主要是铁铜共生矿，铁矿物主要为磁铁矿，其次是赤铁矿，其他还有黄铜矿和黄铁矿等。矿石含铁量40-50%，最高的达54-60%。脉石矿物有方解石、石英等，脉石中含SiO28%左右，有一定的溶剂性（CaO/SiO2为0.3左右），矿石含P低，（一般0.027%），含S高且波动很大（0.01-1.2%），并含有Cu（0.2-1.0%）和Co（0.013%-0.025%）等有色金属。矿石的还原性较差，矿石经烧结、球团造块后入高炉冶炼。Companyname华东地区铁矿华东地区铁矿产区主要是自安徽省芜湖至江苏南京一带的凹山，南山、姑山、桃冲、梅山、凤凰山等矿山。此外还有山东的金岭镇等地也有相当丰富的铁矿资源储藏，是马鞍山钢铁公司及其他一些钢铁企业原料供应基地。芜宁矿区铁矿石主要是赤铁矿，其次是磁铁矿，也有部分硫化矿如黄铜矿和黄铁矿。铁矿石品位较高，一部分富矿（含Fe50%-60%）可直接入炉冶炼，一部分贫矿要经选矿精选、烧结造块后供高炉使用。矿石的还原性较好。脉石矿物为石英、方解石、磷灰石和金红石等，矿石中含S、P杂质较高（含P一般为0.5%，最高可达1.6%，梅山铁矿含S平均可达2%-3%），矿石有一定的溶剂性（如凹山及梅山的富矿中平均碱度可达0.7-0.9），部分矿石含V，Ti及Cu等有色金属。Companyname其他地区铁矿除上述各地区铁矿外，我国西南地区、西北地区各省，如四川、云南、贵州、甘肃、新疆、宁夏等地都有丰富的不同类型的铁矿资源，分别为攀钢、重钢和昆钢等大中型钢铁厂高炉生产的原料基地Companyname矿粉的价格趋势图Companyname中国钢铁厂分布图新金Companyname矿粉的典型值和冶金性能国别品种化学成分%冶金性能FeSiO2Al2O3PLoi澳洲纽曼粉62.54.52.20.082.5赤铁矿，烧结性能较好澳洲PB粉61.53.62.30.085部分褐铁矿，烧结性能较好澳洲麦克粉61.53.62.20.075部分褐铁矿，烧结性能较好澳洲火箭粉58.54.22.20.059.5褐铁矿，烧结性能较好澳洲扬迪粉5851.70.058.5褐铁矿，烧结性能较好澳洲罗布河粉575.72.70.029.5褐铁矿，烧结性能较好巴西南部粉64.54.01.50.051.5赤铁矿，烧结性能较好巴西卡拉加斯粉66.01.21.00.041赤铁矿，烧结性能较差巴西CVRD粉653.51.00.041.5赤铁矿，烧结性能很好印度果凹粉61.53.52.50.062.5赤铁矿，烧结性能较好南非伊斯科粉654.01.50.071.5赤铁矿，烧结性能一般澳洲PB块62.83.01.50.074褐铁矿，还原性好，热强度一般澳洲纽曼块642.61.30.061.5赤铁矿，还原性好，热强度较好澳洲扬迪块59.54.01.50.058.5褐铁矿，还原性好，热强度较差巴西巴西块66.52.51.00.051赤铁矿，还原性好，热强度尚可南非南非块662.51.30.071赤铁矿，还原性好，热强度一般CompanynameCycleDiagramTextTextTextTextTextCyclenameAddYourTextCompanynameDiagramTextTextTextAddYourTitleTextText1Text2Text3Text4Text5AddYourTitleTextText1Text2Text3Text4Text5TextTextCompanynameDiagramConceptAddYourTextTextTextTextTextTextTextCompanynameDiagramAddYourTextAddYourTextAddYourTextAddYourTextAddYourTextAddYourTextAddYourTextAddYourTextCompanynameDiagramAddYourTextAddYourTextAddYourTextAddYourTitleCompanynameDiagramTextTextTextTextAddYourTitleCompanynameCycleDiagramConceptBECDAAddYourTextAddYourTextAddYourTextAddYourTextAddYourTextCompanynameDiagram1ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.2ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&Contentsmalldeveloped