铁矿石的质量对炼铁的影响

窦佩霞

（南京钢铁股份有限公司，江苏 南京 210035）

钢铁是现代生活中应用极为广泛的一种材料，对现代生活的进行和生产活动的开展有着重要的意义。长期以来，我国对炼铁生产活动的开展也十分重视。经过多年发展，我国已经形成了比较成熟的炼铁生产体系，对我国经济社会的发展起到了十分重要的作用。

在炼铁生产过程中，需要应用到煤、焦炭、铁矿石等众多原材料。原材料的质量会对炼铁生产产生一定的影响。为了推动炼铁生产活动的发展，研究原材料对炼铁生产活动的影响受到了人们的广泛关注。

本文拟通过分析炼铁生产与铁矿石质量的关系，研究探讨铁矿石质量对炼铁生产工艺和质量的影响。

1 炼铁生产与铁矿石的质量

炼铁是生产得到钢铁的重要工艺，对现代工业的发展有着重要的作用。在炼铁过程中，铁矿石等原材料都会对其产生一定的影响。为了推动炼铁生产活动的进一步发展，研究铁矿石的质量对炼铁活动的影响逐渐成为了热门研究课题。

1.1 炼铁生产的发展现状

炼铁活动是指将金属铁从含铁矿物中提炼出来的工艺过程。在实际生产活动中，炼铁可以认为是铁生锈矿化的逆行为，即炼铁活动主要是从含铁的化合物中把纯铁还原出来。由于相关技术发展的特点，在炼铁过程中基本不可能产生纯粹的铁，而是得到铁碳合金。

钢铁在现代生产生活中的应用极为广泛，是现代工程技术中最重要，也是用量最大的金属材料。因此，钢铁的生产总量一直被认为是一个国家工业发展程度的重要标志。目前，我国正在进行大量的建设活动，需要应用到大量的钢铁材料。因此，炼铁生产的研究对我国的经济建设的发展有着重要的意义。

经过多年的发展，我国炼铁体系已经比较成熟。目前常用的炼铁方法包括高炉法、直接还原法、熔融还原法、等离子法等等。为了推动我国炼铁行业的进一步发展，需要展开炼铁原料对炼铁生产的影响研究。

1.2 铁矿石在炼铁生产中的作用

在炼铁活动中，需要应用到大量的生产原材料。以目前广泛应用的炼铁工艺分析，主要应用到的炼铁原材料包括铁矿石、焦炭、石灰石等。铁矿石是指所有含有可经济利用的铁元素的矿石的总称，具体包括磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿等等。天然的铁矿石需要经过破碎、磁选、浮选等多道工艺处理，才能得到铁。钢铁中需要含有一定的碳才能保持最佳的使用性能。由于铁矿石的主要成分中不含碳元素。因此，需要在炼铁过程中加入一定量的焦炭，才能得到生铁。再由生铁作为原料进行炼钢。

铁矿石对炼铁生产活动的开展有着重要的影响。铁矿石的含铁量等不仅会影响到炼铁生产活动的效率，也会对炼铁生产工艺等产生一定的影响。为了满足炼铁生产活动的未来发展需要，研究铁矿石质量对炼铁生产工艺和生产质量的影响越来越受到人们的关注。

2 铁矿石的质量对炼铁生产工艺的影响

铁矿石的质量对炼铁生产工艺的选择有着重要的影响。本文通过分析相关资料，结合炼铁生产的工艺特点，研究了铁矿石质量对现有炼铁生产工艺的影响，并分析了其对炼铁生产工艺革新的影响。

2.1 铁矿石质量对现有炼铁生产工艺的影响

我国的炼铁生产工艺已经发展得比较成熟。目前广泛采用的炼铁生产工艺主要包括选矿和冶炼两部分。

选矿工艺是对铁矿石的预先处理。天然的选矿石中包含大量的杂质。如果不进行预处理的选矿工作，则无法满足正常使用的要求。因此，天然铁矿石需要经过破碎、磨粉、烧结等工艺，除去其中的杂质等，才能送入高炉中进行冶炼。

在冶炼过程中，则需要加入其它的生产原料。焦炭在炼铁生产活动中的作用主要是提供热量，并提供炼铁所必须的还原剂。石灰石的作用主要是促使冶炼得到的铁与杂质分开。目前比较成熟的方法是将处理后的铁矿石与焦炭、石灰石等共同从高炉的炉顶加入，并从进风口送入热空气等。通过氧化反应，即可得到铁。

从炼铁生产工艺中分析可以发现，如果铁矿石的质量不足，在采用上述生产工艺的情况下，很难得到满足人们要求的生铁。尤其是为了去除低质量铁矿石中的杂质，不仅需要改变焦炭、石灰石等其它原材料的使用量，还会对炼铁生产设备的使用性能等产生比较大的影响。除此之外，铁矿石的质量还对推动炼铁生产方法的改革产生了一定的作用。

2.2 铁矿石质量对炼铁生产工艺革新的影响

为了降低炼铁生产对铁矿石质量的需求，我国也正在推动新的炼铁生产工艺的发展。例如我国目前重点研究的等离子熔融还原法就是其中最好的例子。

等离子熔融还原法是一种新型的炼铁方法，其是以等离子体作为热源进行炼铁生产工作。该方法最早起源于1980年，瑞士的SKF公司最先进行了炼铁设备的等离子体还原改造。该类炼铁方法能量高度集中，氧势可调，拥有比较高的电热转换效率和可控性能。由于其应用特点，在炼铁生产活动中对于铁矿石质量的要求也比较低，可以很好地克服传统的炼铁方法在该方面的缺陷，对炼铁生产活动的发展有着重要的意义。

考虑到我国铁矿石的质量与经济建设对钢铁生产量的需求，我国对该类新型炼铁方法的发展也比较重视。由于我国相关技术发展的不完善，该技术在我国的研究和应用还未充分展开。可以预见，该类炼铁方法在我国会有更加广阔的前景。

3 铁矿石质量对炼铁生产质量的影响

铁矿石质量不仅可以促进炼铁生产工艺的革新，也会对其生产质量产生一定的影响。为了分析铁矿石质量对炼铁生产质量的影响，本文通过分析多方资料，对铁矿石质量对炼铁生产质量和炼铁生产效率的影响进行了探讨。

3.1 铁矿石质量与炼铁生产效率的关系

铁矿石的质量会对炼铁生产效率产生直接的影响，其具体影响主要包括：

（1）低质量的铁矿石导致炼铁效率偏低。铁矿石的质量是指单位体积的铁矿石内的含铁量。质量偏低的铁矿石在采用相同的生产设备和生产工艺的情况下，所得到的生铁量也会偏低。因此，为了提高生产效率，需要使用质量比较好的铁矿石。

3.2 铁矿石质量对炼铁生产质量的影响

铁矿石质量除了会对炼铁生产的效率产生影响外，也会影响到炼铁生产的质量。

由于现有技术的不足，在杂质去除的过程中，通常无法保证杂质的完全清楚。在采用合理的炼铁生产工艺的前提下，生铁中的杂质含量很低，基本不会对生铁的使用性能等产生比较大的影响。如果采用的铁矿石质量不足，在沿用原有的处理工艺情况下，会导致生铁中的杂质含量增加，会直接影响到生铁的韧性等使用性能。因此，在新的生产工艺发展之前，需要尽量保证炼铁生产活动的铁矿石质量。

4 结语

炼铁活动对现代生产生活的发展有着重要的意义。本文通过分析铁矿石在炼铁活动中的作用，研究了铁矿石质量对炼铁生产工艺和炼铁生产质量的影响。这些影响对炼铁活动的发展和铁矿石的采用有很好的帮助。