原料技術講座主講人張淑會教授2015.121我國高爐煉鐵生產基本狀況2我國高爐煉鐵生產的進步與差距3擺脫目前高爐煉鐵生產的困境出路在精料4燒結礦冶金性能對高爐冶煉的影響5

燒結礦指標對比6建議主要內容1我國高爐煉鐵生產基本狀況

近兩年來，我國煉鐵工業面臨原燃料供應和價格波動且質量持續劣化，產能過剩和環保要求嚴峻的局面，但在國民經濟發展的拉動下，生鐵產量繼續增長，2012年和2013年生鐵和礦石產量等數據見表1～3。

表1我國生鐵和礦石情況年份全國生鐵重點企業生鐵其他企業生鐵鐵礦石進口鐵礦石產量，萬t增長，%產量，萬t增長，%產量，萬t增長，%產量，萬t增長，%數量，萬t增長，%2012667333.70570272.20970615.9013198814.5743558.382013708976.24611477.2297490.451451019.49813159.36注：2012年進口球團礦3258.49萬t，2013年進口直接還原鐵或其他海綿鐵60.56萬t。表2生鐵產量前四位省份產最情況項目年份產量，萬t比上年增長，%占全國產量比%河北2012156054.8024.852013170279.1124.02山東201260133.709439.28江蘇201258718.408.932013669013.959.44遼寧20125311-2.108.07201356987.298.04表3生鐵產量超1千萬t企業產量情況項目2012年（萬t）2013（萬t）鞍鋼2164.992373.24首鋼1947.901980.17沙鋼1653.231875.59馬鋼1737.171811.92本鋼1551.431722.49唐鋼1560.781602.96萊鋼1486.471556.75建龍1425.671480.09項目2012（萬t）2013（萬t）寶鋼1653.431381.16日照1348.511321.40攀鋼969.181128.41邯鋼1107.751092.48柳鋼919.961033.08包鋼1005.521027.30縱橫976.701021.43續表3注：年產1000萬t以上企業，2012年有13家，2013年增加到16家；年產生鐵500~1000萬t的企業，2012年有28家，2013年為27家。

近年來，因鋼材價格不斷下滑，煉鐵工作難度加大，部分企業僅僅以低成本為目標組織生產，造成高能耗、高排放，煉鐵生產的指標全面下降。2012-2013年全國重點統計企業的生產指標和4000m3以上大型高爐的生產業績見表4～5。表4重點企業高爐技術經濟指標項目燃料比焦比煤比風溫入爐品位熟料率利用系數休風率勞動生產率Kg/tKg/tKg/t℃%%t/(m3·d)%t/(人·a)2013年537.26362.63149.091169.956.3591.732.461.825163.732012年546.11364.31149.411194.456.9493.142.501.575160.10增減-8.85-1.68-0.32-24.49-0.59-1.41-0.04+0.25+3.63先進值492.53303.57180.431219.259.6199.784.010.0220740.84落后值617.18484.1268.471003.549.4681.661.385.81331.35表5大于4000m3高爐生產指標高爐年份利用系數t/(m3·d)風溫℃燃料比Kg/t焦比Kg/t小焦比Kg/t煤比Kg/t入爐品位%工序能耗Kg標準煤/t寶鋼1號20122.141220488.22317.6921.66170.5457.68403.0620132.001209490.29301.9823.61164.7059.61406.02寶鋼2號20122.111224484.43314.1726.29170.2657.68391.7020132.171235486.49285.2225.86175.4160.02395.42寶鋼3號20122.421222491.86309.5122.99182.3557.72395.2520132.001209494.26311.8026.11156.3560.16406.83寶鋼4號20122.141255484.00305.7625.18178.2457.69387.2320132.111253488.17288.8225.50173.8559.65393.87武鋼8號20122.741178507.60334.2045.00173.4055.7520132.701184503.90274.1055.70174.1057.60馬鋼A號20122.131220520.18330.9420.85152.3956.56403.4720132.171217513.00280.0049.00152.0058.05399.00馬鋼B號20122.131216513.75335.6720.84141.9256.60403.4720132.201220508.00277.0049.00145.0058.11398.56沙鋼20122.371195503.40344.9052.80158.4756.78370.3820132.221194519.40291.0044.90182.9058.92351.60太鋼5號20122.441240515.00330.0012.00185.0058.32408.6020132.311140520.00330.007.00183.0059.43370.11遷安3號20122.301245507.76349.8442.27157.7556.12394.8820132.311244514.17307.7041.98164.4058.41398.57京唐1號20122.211224484.54337.1228.16147.6656.00394.9220132.261238493.85308.0132.39153.4259.19382.38京唐2號20122.241234490.44333.2129.76156.7056.00387.5920132.181216500.61317.4130.73152.4858.72381.24鲅魚圈1號20121.851220514.79303.3362.75148.7156.66375.8520131.821211518.00320.0059.00139.0058.67374.09鲅魚圈2號20121.921216527.52306.8362.09158.6056.65385.0620131.901214530.00317.0058.00156.0058.66379.50本鋼20122.211247531.00338.0044.00148.0056.84397.0020132.211243529.90316.0059.30154.4059.42386.00梅鋼20122.211247530.00338.0045.00147.0056.79396.0020132.171190495.80324.5041.98129.3359.17安鋼20131.811200503.80316.7037.10150.0058.93我國的煉鐵產能達到9億噸，造成產能過剩，經濟效益大幅度下滑，全行業普遍虧損。造成這一被動局面的絕不是煉鐵技術的滯后，正相反各鋼鐵企業煉鐵技術人員在此局面下不斷地努力進行技術創新，維持了企業的生存。2我國高爐煉鐵生產的進步與差距1）原燃料質量

為降低焦炭、煉鐵成本，焦炭、燒結礦質量下降，造成2011年高爐生產技術指標全面下降。2013~2014年，雖然品位繼續下降，但在燒結工作者的努力下，燒結質量穩中有升，這主要是：

(1)基于鐵礦粉高溫基礎性能的優化配礦技術，已經得到廣泛應用，為企業擴大了可使用的鐵礦資源，生產廠家在充分把握多種可使用鐵礦粉高溫基礎性能的前提下，運用性能互補原則配礦，既降低了成本又提高了燒結礦的質量；(2)厚料層低溫燒結技術被廣泛應用，燒結料層由過去的500～600mm提高到目前的750mm左右，部分廠家例如萊鋼等已經提高到800mm，馬鋼、京唐甚至實施了900mm厚料層技術，為燒結礦質量改善、工序能耗降低做出了貢獻；(3)燒結機布料技術有了改進，偏析布料解決了燃料在料層高度上的合理分布，從而實現在燒結生產中，料層蓄熱量的高效使用，降低了固體消耗5%～7%；

(4)燒結的基礎理論——鐵酸鈣固結理論的研究不斷深入，得到了不同礦物化學成分和鐵礦物脈石礦物特征，以及對鐵酸鈣生成行為的影響，確定了燒結工藝參數、化學成分、堿度、SiO2含量、MgO含量和Al2O3/SiO2比對復合鐵酸鈣生成數量和賦存形態的影響規律，有效地指導了工業生產，從而提高了燒結礦質量。

2）高爐煉鐵生產技術指標

2012年和2013年的指標都比2011年有了改善。一些指標是在逐步回歸數據真實性的情況下取得的，如高爐有效容積利用系數下降，這主要是從片面追求高冶煉強度、高利用系數回歸到維持與冶煉條件相適應冶煉強度的結果。又如噴煤量的下降也是由片面追求高噴煤量(180～200kg/t)，退回到與冶煉條件相適應的適宜(經濟)噴煤量。過去冶煉條件好的高爐噴煤量達到了180～200kg/t，現在遇到不可避免的原燃料質量劣化，噴煤量降到165～175kg/t，從而維持了低燃料比和低成本。3）能源消耗

2012-2013年全國重點鋼鐵企業鐵前工序能耗見表6。表6表明煉鐵各工序的能耗均得到下降。應當指出的是燒結工序能耗中，固體燃料消耗約占80%，電力占13%，點火燃耗約占6.5%，2013年燒結固體燃料消耗為53.35kg/t，仍處于較高的水平，而且各燒結廠間的差距也相當大，尚有降低的潛力。

表6全國重點企業鐵前和噸鋼綜合能耗項目噸鋼綜合能耗Kg標準煤/t燒結Kg標準煤/t球團Kg標準煤/t焦化Kg標準煤/t高爐Kg標準煤/t噸鋼電耗(kW·h)/t噸鋼水耗m3/t2013年591.9849.1428.26100.50398.09464.113.442012年603.7550.4228.84105.10402.48473.493.68增減量-11.77-1.28-0.58-4.6-4.39-9.38-0.24最低值35.394.4959.22320.00162.931.05最高值56.8244.92154.59474.031914.91179.223

要進一步降低煉鐵能耗，必須把重點放在降低燃料比(包括小焦)上。燃料比降低后，噸鐵風耗也下降，風機消耗的能量也降低，對煉鐵工序能耗的降低起到雙重作用。4）存在的主要問題(1)焦比和燃料比偏高

在我國煉鐵工業發展過程中，很短時期內個別企業也曾有過焦比低于300kg/t，燃料比低于480kg/t的多座高爐。但是近年來，鋼鐵市場長期低迷，雖然鐵礦石價格下降，但在成本的重壓下，礦石質量降低，至今還沒有1座高爐能穩定并長期維持焦比在300kg/t以下，燃料比在480kg/t以下。以平均燃料比為例，我國高爐煉鐵平均燃料比在547.36～547.90kg/t，焦比在362.63～364.31kg/t，較歐洲高爐燃料比496kg/t高出50kg/t，比日本的平均燃料比也高出40kg/t以上。2013年日本高爐數據見表7、韓國高爐數據見表8。表7日本高爐數據年份燃料比焦比煤比利用系數熟料比Kg/tKg/tKg/tt/(m3·d)%20095043971071.7380.420105053711341.9580.620115043531511.9081.1表8

韓國高爐數據項目燃料比焦比煤比利用系數熱風溫度Kg/tKg/tKg/tt/(m3·d)℃浦項496.0317.3178.72.301190光陽506.3336.7169.62.191216造成我國煉鐵燃料比高的原因主要是：①精料水平差，不僅表現在入爐品位較低，而且燒結礦冷態性能、冶金性能差，粒度不均勻，焦炭灰分高出1%～3%，原燃料質量不穩定、含有害雜質高等；②片面追求高冶煉強度和高噴煤量；③操作技術有待提高，表現在爐頂煤氣利用率ηCO普遍低于45%，因此在布料技術和煤氣流分布方面還需要改進。(2)高爐一代壽命偏低，爐缸事故頻發高爐長壽是當前高爐煉鐵技術發展的重要特征。高水平的長壽高爐應該是一代爐齡長達15年左右，產鐵15000t/m3左右，且一代爐役內平均利用系數在1.8～2.0t/(m3·d)

。3擺脫目前高爐煉鐵生產的困境出路在精料

高爐煉鐵應以精料為基礎，采用噴煤、高風溫、高壓、富氧、低硅冶煉等煉鐵技術。全面貫徹高效、優質、低耗、長壽、環保的煉鐵技術方針。具體地說，就是：“以精料為基礎，提高透氣功能；持續降低焦比和燃料比；優化高爐結構組成；提高資源、能源和設備利用效率，持續穩定地生產低成本優質生鐵，走可持續發展的道路。做到這些需要強大的煉鐵技術支撐。目前煉鐵技術的核心是降低高爐冶煉成本。在現階段，一些企業高爐指標落后、成本較高，這有設備、管理和技術人員等諸多因素，但關鍵是精料技術工作未做好。精料技術水平對高爐煉鐵的影響率在70%，高爐操作在10%，設備影響在10%，管理水平在5%，外界因素（包括上下工序，運輸和動力）在5%。高爐煉鐵成本中礦石占65%～

70%，焦炭占30%～35%，因此精料技術核心是降低高爐煉鐵成本。(1)

科學評價鐵礦石質量

目前煉鐵企業常常迫于成本壓力，采購低價劣質礦，造成燒結礦品位大幅度下降，而中國使用的含鐵原料主要是燒結礦(占爐料結構的70%～75%左右)，因此入爐品位也隨之下降。要科學評價鐵礦石質量，要看鐵礦石的物理性能、化學成分、冶金性能，不能只看價格。礦石含SiO2和A12O3高，對煉鐵會產出較大副作用，配料要加較多CaO和MgO，使渣量增多，焦比升高。如采購60%品位的鐵礦石，含SiO2高達11%，A12O3含量達6%以上時，實際鐵礦石的經濟品位也就在51%左右。如果噸鐵有害雜質總含量上升也會使鐵礦石價值降低。

要用技術經濟系統工程的辦法科學確定本企業合理經濟采購鐵礦石的標準。通過計算可知，煉一噸鐵，品位由68%降到62%，要多消耗142.4kg/t礦石，多消耗49.5kg/t燃料，噸鐵風耗增加270m3/t～300m3/t。渣量上升100kg/t以上，它將使料柱阻力增加，尤其是滴落帶內爐渣滯留量增加，焦柱的實際空隙度降低，造成爐況順行變差。為保高爐順行就要適當放開邊緣，使煤氣化學能和熱能利用變差，ηCO下降，t頂升高，同時爐腹煤氣量增大，有時要被迫降低冶強，對產量影響很大。同時礦石質量不斷下降，對焦炭質量不斷提出更高要求，形成惡性循環，焦化廠、煉鐵廠對此苦不堪言。（2）高爐對燒結礦的要求①入爐品位

一般入爐品位為：4000m3以上高爐58.5%以上；3000m3級高爐58%以上；2000m3級高爐57.5%以上；1000m3級高爐57%以上；1000m3級以下高爐56%以上。②燒結礦RI高堿度燒結礦還原性指標RI應保持在85%以上，對大型高爐更應提出高一點的要求，應保持在90%以上。

③燒結礦轉鼓指數燒結礦轉鼓+6.3mm達到:大型高爐80%以上，中小型高爐75%以上。④穩定化學成分

△Fe±0.5%達到90%以上，△R±0.05(倍)達到95%以上，△FeO±1.0%達到95%以上。⑤粒度燒結礦粒度組成則應>50mm的粒級不超過10%，<5mm的粒級不超過3%，10~5mm的粒級不超過30%。（3）高爐煉鐵成本高爐煉鐵成本最簡單的表達式為:成本=焦比×焦價+煤比×煤價+礦石消耗×礦價+熔劑消耗×熔劑價+其他費用。其中:其他費用包括動力消耗費用、工人工資，車間費用等。

從成本結構來分析，一定要建立完整的科學概念，要清晰地認識到:焦炭價低≠生鐵成本低≠炭消耗低煤粉價低≠鐵成本低≠低碳燒結礦成本低≠生鐵成本一定降低≠碳消耗降低因為影響成本的不單純是原燃料的價格，而是原燃料消耗×原燃料價格。（4）實事求是，穩定主要指標

實現每個先進指標，都需要有一定技術、物質和外部條件支撐。如果不考慮本企業的實際條件，一味要求高指標高爐成本是不可能降低。要結合本企業的具體情況。如：目前提高煉鐵入爐礦品位比較困難，那就把穩定入爐品位、提高冶金性能作為硬指標，穩定入爐原燃料各項指標是高爐低成本冶煉的基本保障。所以，要在穩定原燃料質量上下功夫。4

燒結礦冶金性能對高爐冶煉的影響

燒結礦的冶金性能包括900℃還原性(RI)、500℃低溫還原粉化性能(RDI)、荷重還原軟化性能(T10%、T40%、△T)和熔融滴落性能(Ts、Td、△Pmax、S值)。

這四項性能中:

900℃還原性是基本性能，它不僅直接影響煤氣利用率和燃料比，同時由于還原程度的不同，還影響其還原強度(RDI)和軟熔性能。

500℃低溫還原性能是反映燒結礦在高爐上部還原強度的，它是高爐上部透氣性的限制性環節。在高爐冶煉進程中，高爐上部的阻力損失約占總阻力損失的15%～20%。燒結礦的荷重還原軟化性能是反映其在高爐爐身下部和爐腰部分軟化帶的透氣性，這部分的透氣阻力約占高爐總阻力損失的20%～25%。熔融滴落性能是燒結礦冶金性能最重要的部分因為它約占高爐總阻力損失的55%～60%，是高爐下部透氣性的限制性環節，要保持高爐長期順行穩定，必須十分重視含鐵原料在熔融帶的透氣阻力。

燒結礦在高爐的塊狀帶、軟化帶和熔融滴落帶不同部位的性狀和透氣阻力的變化(詳見示圖)決定著高爐內不同部位順行和穩定，因此研究和分析清楚冶金性能對燒結礦質量和高爐主要操作的影響是十分重要和必要的。1）900℃還原性(RI)

還原性的優劣是燒結礦質量的一項基本指標，高料層、高強度、高還原性、低碳、低FeO的三高兩低原則始終是燒結生產追求的目標。對高堿度(R=1.9～2.3)燒結礦而言，常規要求RI>85%，高要求RI應>90%。鐵礦石的還原性(包括燒結礦、球團礦)取決于其礦物組成和氣孔結構。燒結礦不同礦物組成的還原性列于表9。表9

燒結礦不同礦物組成的還原性礦物組成2FeOSiO2（鐵橄欖石）CaOFeOSiO2（鈣鐵橄欖石）Fe3O42CaOFe2O3（鐵酸二鈣）CaOFe2O3（鐵酸鈣）Fe2O3CaO2Fe2O3（二鐵酸鈣）RI(%)5.012.825.525.549.249.458.4

高堿度燒結礦的RI值若低于80%，證明燒結礦的質量出了問題，或者是配碳高了，FeO高了，或是配礦的原因氣孔結構出了問題，應提出改進的措施。還原性不良的燒結礦由于低熔點硅酸鹽(2FeOSiO2和CaOFeOSiO2)的存在，會造成燒結礦的軟熔性能變差，從而影響高爐軟熔帶的透氣性。

還原性不良的燒結礦裝入高爐后，會明顯影響高爐上部煤氣的利用率，使高爐內間接還原降低，直接還原(rd)比例升高，影響高爐的燃料比和產量。據統計入爐礦的間接還原降低10%，將影響高爐焦比和產量各8%~9%，在目前我國高爐燃料比的水平條件下，高爐燃料比將會升高40kg/t以上。因此，煉鐵工作者應十分重視燒結礦的還原性指標。2）低溫還原粉化(RDI)

燒結礦的低溫還原粉化性能是指燒結礦裝入高爐后在500℃～600℃的低溫條件下，由于還原產生粉化程度的狀況。

燒結礦入高爐后在低溫條件下還原產生粉化的主要原因是燒結礦骸晶狀赤鐵礦(又稱再生赤鐵礦)在低溫下還原發生晶格轉變(Fe2O3轉變為Fe3O4過程中由六方晶格變為立方晶格)產生極大的內應力，導致燒結礦碎裂。造成燒結產生低溫還原粉化的原因是多方面的，有礦種、配碳、A12O3和TiO2含量等因素。

由高爐解剖和高爐上部取樣實測分析可知燒結礦的低溫還原粉化是高爐上部透氣性的限制性環節，而且證明燒結礦產生低溫粉化的實際溫度并不是500℃左右，而是700℃。我國國家標準(GB/13242-91)規定:燒結礦低溫還原粉化指數以RDI+3.15%的百分數為主要指標，RDI+6.3%和RDI-0.5%的百分數為參考指標，而美國和北美地區的標準規定，燒結礦的低溫還原粉化以RDI+6.3%和RDI-0.5%的百分數為主要指標，RDI+3.15%百分數為參考指標。美國和北美地區的標準更科學合理，因為在高爐內<5mm的粒度會明顯影響高爐上部的透氣性，故將RDI+3.15%作為主要指標是欠合理的，應把RDI+6.3%和RDI-0.5%作為重要參考。

我國冶金行業標準(YB/T-2005)規定RDI+3.15%>72%，低于標準10%的一般應噴灑處理。已有的生產實踐數據證明，燒結礦的RDI-3.15%增加10%，將影響高爐產量3%以上，燃料比上升1.5%(在目前情況水平下燃料比將上升7.8kg/t)以上。因此當燒結RDI+3.15%低于62%的應采取有效措施，改善燒結礦的低溫還原強度，以保持高爐的上部順行穩定。3）荷重還原軟化性能

燒結礦的荷重還原軟化性能是指其裝入高爐后，隨爐料下降，溫度上升不斷被還原，到達爐身下部和爐腰部位，燒結礦表現出體積開始收縮即開始軟化(T10%)和軟化終了(T40%)的特性。高堿度燒結礦的T10%>1100℃，軟化溫度區間(△T=T40%-T10%)應≤150℃。

燒結礦開始軟化溫度的高低取決于其礦物組成和氣孔結構強度，開始軟化溫度的變化往往是氣孔結構強度起主導作用的結果，軟化終了溫度往往是礦物組成起主導作用。由于軟化帶的阻力損失約占25%，它決定了爐料在爐身下部和爐腰部位運行狀況，當燒結礦的開始軟化溫度低于950℃，軟化溫度區間＞300℃時，高爐必然會產生嚴重的懸料。因此為了保持高爐順行穩定，燒結礦應具有良好的荷重還原軟化性能。關于荷重還原性能對高爐主要操作指標的影響，意大利的皮昂比諾(Piombimo)公司4號高爐曾做過統計，含鐵原料的T10%由1285℃提高到1335℃，高爐的透氣性△P由5.2kPa降低到4.75kPa(下降8.7%)，產量提高了16%，日本神戶公司的加古川廠和新日鐵的廣畑廠均通過改善酸性球團礦的軟溶性能有效地改善了高爐指標。4）熔滴性能

熔滴性能是燒結礦冶金性能最重要的性能，因為熔滴帶的阻力損失約占高爐總阻力損失的60%，它是高爐下部順行的限制性環節，這也是高爐操作由過去長期以高爐上部操作為主改為以高爐下部操作為主，形成了新的高爐操作理念。

現代高爐煉鐵要求燒結礦的開始熔滴溫度要高(Ts>1400℃)，熔滴區間要窄(△Tds<100℃)，熔滴過程的最大壓差要低(△Pmax<1.764KPa)。日本新日鐵公司曾推薦燒結礦的熔滴性能總特性值S≤98kPa℃，酸性球團礦的S值≤166.6kPa℃是適宜的。美國學者L.A.Haas等提出，熔滴性能總特性S值，它是一個比軟熔溫度區間△Tds、△Pmax更好的指標，因為它包括了溫度區間(△Tds)和壓降大小，并提出高爐爐料S值≤40kPa℃是適宜的。

為了掌控和改善燒結礦的熔滴性能，控制TS(壓差陡升溫度)和Td(開始滴落溫度)是十分重要和必要的。在這方面，日本學者斧勝也做過深入的研究，提出含鐵爐料:Td取決于渣的熔點。

含FeO高的爐料，會較早地造成壓差開始陡升。Td取決于渣相熔點和金屬滲碳反應。高堿度燒結礦由于含FeO低和還原性優良，Td就高，同時由于其渣相熔點高，TS溫度也高，一般高堿度燒結礦Ts提高的幅度大于Td，所以熔滴區間窄(△Tds=Td-Ts)，即熔滴帶的厚度變薄，從而使得透氣阻力損失(△Pmax)和S值降低，有利于高爐下部的順行和強化。

燒結礦在高爐熔融帶最大壓差值(△Pmax)取決于渣量和渣相粘度的大小，渣量和渣相粘度越大，△Pmax越高。日本學者成田貴一的研究，證明在爐料結構中最大壓差值還與高堿度燒結礦與配入酸性球團礦的比例相關，當酸性球團礦配入比例達到25%~50%時,△Pmax值處于最低值。5建議

1）保證燒結礦的穩定性全面控制燒結礦指標存在一定困難，保穩定性應作為首選，尤其是燒結礦的TFe、R、FeO。同時要控制>50mm和<5mm粒級燒結礦。穩定燒結礦是高爐生產的最基本保障。2）FeO含量如果燒結礦FeO含量高，面對影響燒結礦質量因素復雜，應有所為、有所不為。達到降低FeO含量同時保證燒結工藝指標和燒結礦質量?下功夫降低FeO含量，因為燒結礦FeO含量對轉鼓強度、低溫還原粉化率、還原性的影響很大，是影響高爐爐況順行的一個重要參數。燒結礦FeO含量的波動區間越窄，高爐生產越穩定。3）控制燒結礦品位入爐品位是精料的核心。目前，煉鐵企業常常迫于成本壓力，采購低價劣質礦，造成燒結礦品位大幅度下降。目前過分強調提高入爐品位已不現實，但是要保住高爐煉鐵生產技術指標，必須保證燒結礦品位底線。實現高爐低成本，就不宜片面追求降低燒結成本，更不宜采購過于低價的劣質礦，一定要保住必要的品位，以實現低成本煉鐵的全面目標。4）改善燒結礦冶金性質以宣鋼為例，精料工作另一重點應放在提高燒結礦冶金性能上即還原性、強度和熔滴性能上。①宣鋼生產的高堿度燒結礦，其還原性指標RI應保持在85%以上，更高的目標是90%以上。影響宣鋼燒結礦還原性的主要原因是礦物組成不合理。根據試驗得到的初步結論是燒結礦中還原性最差的礦物是2FeO·SiO2和CaO·FeO·SiO2較多，還原性最好的礦物是Fe2O3和鐵酸鈣CaO·Fe2O3，CaO·2Fe2O3較少。

今后應通過配礦、配碳和控制燒結工藝參數，研究如何避免過溶和薄壁結構、發展強度、還原性好的針狀鐵酸鈣黏結相的措施。②提高燒結礦轉鼓強度目前影響宣鋼燒結礦轉鼓強度的主要因素是黏結相的強度、燒結礦的顯微結構、礦物組成等。正硅酸鈣(2CaO·SiO2)在冷卻過程中發生相變，體積增大10%～12%，易粉化；硅酸鹽在燒結礦冷卻過程中來不及將能量釋放出來，不能形成晶體，有20%～60%硅酸鹽以玻璃相狀態存在，強度降低。高堿度燒結礦中針狀鐵酸鈣交織結構較穩定，因此宣鋼在今后的工作中應積極發揮高堿度燒結礦的優勢，要極力發展強度好、還原性強的針狀鐵酸鈣交織結構。另外熔劑(石灰石)粒度過大，分布偏析嚴重，燒結過程中來不及礦化而以自由CaO(白點)存在于燒結礦中，遇H2O消化而體積膨脹也是影響強度的因素之一。應該通過優化配料、控制燒結過程工藝參數和操作制度，來獲取強度好的燒結礦，力爭轉鼓+6.3mm達到80%以上。5）開展礦相研究

燒結礦礦物組成和顯微結構是影響燒結礦質量的最根本因素。燒結礦的礦物組成及其顯微結構特征對燒結礦的強度、還原性、低溫還原粉化率等都有較大的影響，同時燒結原料又是影響燒結礦礦相結構的重要因素。所以研究提高燒結礦的質量必須與燒結原料及其礦物組成、顯微結構聯系起來，找出各種因素對燒結礦礦相結構的影響規律及燒結礦礦相結構對燒結礦冶金性能的影響規律。研究重點應放在：從燒結原料礦物組成特點入手，圍繞鐵酸鈣固結開展研究，分析宣鋼不同原料化學成分和鐵礦物與脈石礦物特征，確定燒結礦化學成分、堿度、FeO含量、SiO2含量、MgO含量、Al2O3/SiO2比和工藝參數對復合鐵酸鈣生成數量和賦存形態的影響規律，研究結果能夠找出影響燒結礦質量的主要原因。6）燒結合理配礦

基于鐵礦粉高溫基礎性能的優化配礦技術已經得到廣泛應用，擴大了可使用的鐵礦資源。在充分把握宣鋼使用鐵礦粉高溫基礎性能的前提下，運用性能互補、堅持以鐵酸鈣固結為主優化配料原則，通過優化配料合理搭配，實現成本、燒結礦質量的優化。7）焦炭對高爐冶煉的影響

焦炭在高爐內的骨架作用是其他爐料所不能取代的。M40%增加1%，利用系數增加0.04，焦比降低5.6kg/t；焦炭M10%，每增加l%，焦比增加11.48kg/t，燃料比增加14.75kg/t；焦炭CSR每提高l%，焦比可降低0.52kg/t，燃料比降低0.54kg/t。在塊狀帶，焦炭粒度無明顯變化；從軟熔帶位置開始，因溶碳反應劇烈焦炭粒度變化很大，所以高爐爐料的主要阻力在軟熔帶及其以下的區域。高爐內的阻力損失在高爐下部占了很大比重。如果焦炭的熱強度不夠，反應性高，就會導致高爐下部焦炭粒度大大降低，焦炭的骨架焦窗作用都會大打折扣。再加上噴吹燃料的不完全燃燒物富集在軟熔帶根部，高爐的順行就會受到嚴重威脅。因此，焦炭的熱態強度對高爐強化冶煉、降低消耗起著十分重要的作用。表25

高爐冶煉對焦炭要求爐容m310002000300040005000寶鋼M40%≥78≥82≥84≥85≥8688.89M10%≤8.0≤7.5≤7.0≤6.5≤6.05.54CSR%≥58≥60≥62≥65≥6670.6CRI%≤28≤26≤25≤25≤2523.58灰分≤13≤13≤12.5≤12≤1211.32表26宣鋼高爐焦炭性質試驗結果焦炭種類試樣量/g反應后m1/g<10mm質量m2/gCRI/%CSR/%宣干焦200.23149.86100.8725.1667.31宣濕焦199.73136.2784.0231.7761.66宣外焦200.11142.5088.1728.8061.87

宣鋼焦炭CRI、CSR值與要求相比有一定差距，但是否能引起高爐指標較低、S值較大的主要原因還有待研究。國家制定的檢測焦炭標準是衡量焦炭質量的指標，但它不是唯一的。高爐高溫區主要發生直接還原，熔滴試驗中與焦炭反應的主要是鐵氧化物，而CO2較少，即焦炭大于1100℃后的熱強度性能可能也是影響宣鋼熔滴性能的因素之一。

圖11是宣鋼熔滴試驗結束