摘要高炉炼铁近年来生产指标不断改善，但能源的短缺也给高炉带来了新的挑战，烧结矿是高炉炼铁的主要原料之一．其强度的高低直接影响高炉顺行的程度，但在质量方面却存在着不少问题，与北美等一些国家生产的优质球团矿相比差距甚大。因此，提高矿石品位，提高高炉炉料质量等措施，提升高炉冶炼的经济指标，为我国高炉炼铁的技术进步和企业竞争力的进一步提高做出新的贡献。 绪论原料是炼铁生产的物质基础，原料的质量对冶炼过程及冶炼效果有极大的影响。目前炼铁发展趋势之一就是采用精料。精料是使高炉达到优质、高产、低消耗的重要途径。提高矿石的品位，提高对焦炭骨架作用的需要等措施也对高炉的冶炼有很大影响。
1.精料
精料就是全面改进原燃料的质量，为降低焦比和提高冶炼强度打下物质基础。保证高炉能在大风、高风温、高压、高负荷的生产条件下仍能稳定顺行。
精料的具体内容可概括为“高、熟、净、匀、小、稳”六个字，此外，应重视高炉的冶金性能及合理的炉料结构。
1．1、提高矿石的品位
广义而言，“高”不仅指矿石含量高，还包括矿石的还原性好，焦炭的固定碳含量要高。各种原料冷、热态机械强度要高。从统计数据看，矿石品位每提高1%，焦比可降低2%，产量可提高3%。
1.2、提高熟料使用率
高炉使用烧结矿和球团矿以后，由于还原性和造渣过程改善，高炉热制度稳定，炉况顺行，减少或取消熔剂直接入炉。据统计，每提高1%的熟料率可降低焦比1.2kg/t，增产0.3%左右，等等。但当务之急是如何改进熟料的质量。国外对球团矿要求FeO<1%，烧结矿中FeO以降低到8%一下，先进的在4—6%。当前我国重点企业烧结矿中FeO平均在10.52%以上，除FeO外，还有碱度、软化性、强度，尤其是对高温冶金性能方面都有严格的要求。
1.3、稳定原、燃料的化学成分
原料成分稳定，这是稳定炉况、稳定操作的和实现自动控制的先决条件，特别是矿石成分的相对稳定。因为它的波动会给高炉操作带来很多麻烦、例如炉温波动，热制度不稳和生铁质
量不合格。
表1 国内外对原料成分波动范围要求
高炉冶炼指标与焦炭热态性能间的回归分析：
根据8号高炉冶炼各项指标随焦炭质量的变化规律，统计出焦炭质量对8号高炉利用系数和冶炼指标的回归方程，见表2。
表2 高炉利用系数和冶炼指标的回归方程
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从回归分析可以看出焦炭热态性能指标与高炉的冶炼指标均保持线性关系，同时，热态性能指标与各项冶炼指标的正负相关性也与理论关系一致，即提高焦炭质量的改善方向应该朝着降低CRI和提高CSR进行，这有利于提高利用系数和降低燃料比，从而降低吨铁成本。
地埋式消防栓焦炭热态性能对8号高炉冶炼的影响：
8号高炉在正常情况下对焦炭热态指标的要求是：CSR>62％，CRI<29％。回归分析得出：焦炭CSR 每变化±1％，产量变化±0．22％，燃料比变化±0．3％；焦炭CRI每变化±l％，产量变化土0．5％，燃料比变化±0．42％。
1.4焦炭热态性能的叠加影响
焦炭在高炉内经历熔损反应和高温作用后，M40和M10已不完全具有模拟性，而焦炭的CSR 和CRI指标是作为对M40和M10的补充。通过多元回归分析，焦炭热态性能对高炉冶炼指标叠加影响分别用式表示：利用系数=2．5 1-0.012CRI／％+0.0017CSR／％；焦=308+1.16CRI／％一0.303CSR／％；燃料 = 40.33CS ％+2.92CRI／％标不难看出焦炭CRI对各项指的影响均高于焦炭CSR的影响，因此在改善焦炭热态性能指标的时候，应该对CRI指标更加关注。
1.5 提高焦炭质量的途径
进厂煤质量的好坏是影响焦炭质量的最根本因素，焦化企业直制定并严格执行各种管理措施，实责任制，把好进厂煤的质量关。首先，应对煤场进行精细管理，对来厂煤进行认真合理的分类放确保不混煤。其次，技术部门对来厂煤严格执行煤白勺取样、制样和化验的各种规章制度，抓好来煤的质量监督、检验工作。从源头上为焦炭质量的稳定和提高打下坚实的基础。
1.6 加强配煤实验
入炉煤的质量既取决于单种煤的质量，同时合理配煤又是非常重要的因素。为了进行配煤炼焦试验、验证配煤方案的合理性、预测焦炭强度，稳定并提高焦炭质量，焦化企业需通过加强小焦炉配煤实验，确定各种煤的合理配合，在很大程度上提高和稳定了焦炭质量，降低炼焦生产成本。
1.7 实施红外线测温系统
焦炉温度测量管理是焦炉加热控制的重要过程之一，焦炉温度控制的好坏直接影响着焦炭的质量。目前，大多焦化企业所使用的都是三博红外线测温系统，这套系统的使用，使焦炉的各项系数能够得到真实的反映，使调火人员能够及时对温度、压力制度进行凋整，使焦饼的横向、纵向成熟一致，避免了生焦和过火焦的情况，稳定和提高了焦炭的质量.
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2 球团矿质量问题：
2．1 铁品位低
相对于烧结矿和块矿而言，球团矿最大的优点是其含铁品位较高。因此，增加球团矿用量将十分有利于高炉综合入炉品位的提高。经典的数据是入炉铁品位每提高1％，可降低焦比2％～2．5％，增加产量3％。目前，国外高炉用球团矿的铁品位一般都在65％以上，生产球团矿所用的铁精矿都经过细磨和精选。而在我国要采用高品位铁精矿生产球团，客观上还存在着一定的难度。但这不是技术上的问题，而是一个观念问题。可喜的是，近几年来国内很多企业对铁精矿实行了提铁降硅，这也反映出国内企业对球团原料的认识有了较大的进步。
此外，球团矿的品位还与配加膨润土的质量和数量有很大的关系。膨润土用量越大，球团矿品位降低越多；膨润土质量越差，所需的配加量就越多，对成品球铁品位的影响也就越大。由于我国球团生产所用铁精矿的粒度较粗，为满足造球的需要，通常配加了较高比例的膨润土。同时，我国球团生产所用的膨润土大多是就地取材，其质量不高，所以，膨润土用量一般都在1．5％以上，有的甚至高达4．5％。而国外先进的球团生产对膨润土的使用十分讲究，有不少球团厂通过长途运输使用美国怀俄明的优质膨润土，或者是使用价格昂贵的佩利多有机粘结剂，故其膨润土用量一般不超过1％，低的只有0．5％～0．7％。
综上原因，目前我国生产的球团矿铁品位仅为62％～63％，很少有超过65％的，最低的只有58％。在
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铁品位低的同时，往往SiO2含量偏高(有的高达8％)，使高炉渣量大幅度增加，大量的热能用在了化渣上，对高炉冶炼十分不利。因此，采用高品位铁精矿和优质的膨润土生产，是提高球团矿质量的首要要问题。
2．2 强度低且均匀性差
国际公认的标准是：在海运和长途运输的情况下，球团矿的抗压强度要大于2500N／个；而直接用于高炉炼铁时，可适当低些，一般要求大于2000 N／个。但从现代大型高炉的实际出发，球团矿的强度应按大于2500 N／个为合格标准，有时甚至要求更高。另外，为了更好的体现球团矿优越的冶金性能，必须强调球团矿强度的均匀性。按规定个数所测得的强度，不但其平均值要符合要求，而且所测试样中强度大于2500 N／个的球所占的百分率也要达到一定标准。通常，链篦机．回转窑工艺生产的成品球团矿应在9O％～95％。
目前，我国生产的竖炉球团矿质量之所以较差，除了强度普遍偏低外，其中一个主要的原因就是成品球团矿的抗压强度很不均匀，高的很高，可达3000 N／个以上，低的却只有1000N
／个左右。强度偏低和不均匀必然给高炉炼铁带来很大的不利。
2．3 粒级范围宽、粒径偏大
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目前，我国球团矿的粒度一般控制在8～16 mm，但实际生产中球团矿的粒级范围比控制标准可能还要大得多。根据对造球和焙烧过程进行的试验和研究得出：最佳的球团粒径为11～ 12 mm。为了充分发挥球团矿外形规则、粒度均匀对高炉料层结构带来的优越性，我国成品球团矿的粒径范围必须缩小，总体粒度也要缩小，总体上应体现“小而匀”。
2．4含粉率高、筛分指数差
由于我国大部分球团厂所用铁精矿粒度较粗(<0．074 mm粒级通常只有72％左右，有的甚至更粗)，对造球和生球质量极为不利。粗颗粒多粘附在生球表面，在运动过程中极易掉落。同时由于膨润土的质量问题，生球在升温过程中可能发生爆裂而产生碎屑，使得焙烧球团层内的含粉率升高，造成成品球团矿含粉率高。而另一方面，焙烧球团层内含粉率高，使得焙烧过程中
热饮机易产生结块、结圈现象。为了防止结圈，生产操作中往往采取降低焙烧温度的办法来控制，由此造成球团焙烧达不到应有的最高温度，而导致成品球团矿强度下降。同时，粉末含量多还会影响球团在冷却机内的冷却和进一步氧化。
2．5 FeO含量高、还原性差
高炉炼铁为了更好地利用炉内煤气，充分发展间接还原，要求人炉含铁原料的FeO含量要低。相对于
烧结矿而言，球团矿具这方面的优点。为此，球团在焙烧过程中必须得到充分氧化，使其FeO含量尽可能控制在1．O％以内。这样，不但有利于球团矿还原性的改善，还有利于固结强度的提高。为了充分发挥球团矿的冶炼优势，为高炉炼铁带来更好的效益，对于目前我国球团矿生产中存在的上述质量问题，必须采取有效的措施加以解决，不断改善球团矿的质量。
3 改进的方法和思路
3.1 保证铁精矿质量。满足造球要求
成品球团矿的质量与所用铁精矿的质量有着极大的关系，特别是球团矿的铁品位，在很大程度上取决于铁精矿的品位。近年来，随着“提铁降硅”措施在选矿生产中的实施，国产铁精矿的品位有了很大的提高，都能达到66．5％以上，铁精矿的粒度也有了很大的改善。但是为了保证球团矿的质量，体现其优越性，生产中必须采用铁品位高的精矿。另外，铁精矿的粒度和水分对造球的影响特别大。为了“造好球”，铁精矿的比表面积应达到2 000cm ／g，水分也要合适。对于铁精矿的细度和水分达不到要求的球团生产厂，在工艺流程上必须设置可靠的磨矿和干燥设施。由于精矿的粒度对造球质量起着至关重要的决定性作用，因而必须认真选择好磨矿工艺。一般来说，润磨工艺对改善精矿的造球性能有较好的效果，但对改善粒度和精矿的比表面积功效有限。而且润磨设备电耗高，事故较多，影响作业率，因而在规模较大的球团厂不太适用。高压辊磨机对改善精矿的比表面积有较大的作用，但也是
有限的，一般来讲也仅在400 cm/g的水平。在有些原料过粗的情况下，为了确保精矿粒度满足造球要求，还有必要采用成熟可靠的球磨工艺。另外，为了保证造好球和料流的顺畅，铁精矿的干燥也是必不可少的。
3.2 造好球
生球质量的好坏决定着球团焙烧的质量和产量。因而“造好球”也是球团生产最基本、最关键的技术原则。造球技术在国外球团界也被称为是一项“艺术”。要造出高质量的生球，除了水分的控制、造球机本身的性能要好之外，造球工的技能和观察操作水平也不容忽视。高水平的造球操作工造出的生球“小”而“匀”且“净”，球形好、产量高，能为后续生产的稳定，以及高质量球团矿的获得提供有利的条件。
3．3筛好球、铺好料
只有“筛好球”才能真正做到“小、匀、净”。生球里夹带的不合格料在焙烧过程中变成粉末，
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