高碱度烧结矿配加酸性球团矿
这种形式的炉料结构已为许多国家广泛采用。高碱度烧结矿与酸性球团矿的最佳入炉配比取决于矿源和高炉冶炼的综合经济效益。一般以高碱度烧结矿为主,酸性球团矿为辅。中国鞍山钢铁公司、本溪钢厂、杭州钢铁厂等都有这种炉料结构。如杭州钢铁厂3号高炉(255m),采用50%~55%高碱度烧结矿(TFe44.5%,CaO/SiO2=2.3),配加45%~50%酸性球团矿(TFe56%,CaO/SiO2=0.3),取得了增铁节焦的显著效果。美国钢铁联合公司绍姆森钢厂的高炉炉料结构是:55%高碱度烧结矿(TFe54.34%,CaO/SiO2=2.03,MgO2.13%),配加30%酸性球团矿(TFe63%,SiO2 5.5%)和15%块矿。高炉不加石灰石,渣量为246kg/t。日本一些高炉也采用这类炉料结构。
高碱度烧结矿与酸性烧结矿配合
这是取酸性烧结矿强度好的优点而组合的一种炉料结构形式,前苏联下塔吉尔钢铁厂采用碱度2.2和0.9两种高、低碱度烧结矿相配合的炉料结构,比单用碱度1.15的自熔性烧结矿效果好。高炉增产2.8%,焦比降低1.5%。中国酒泉钢铁厂等也成功地采用了这种炉料结构进行生产。
高碱度烧结矿配加天然富铁矿
在有天然富铁矿资源或来源的地区,适宜采用这种炉料结构模式。它工艺流程简化,只需组织高碱度烧结矿的生产和天然富铁矿的整粒(见铁矿石整粒)和混匀(见矿石中和混匀)处理。日本由于大量进口天然富铁矿,其矿粉用于生产高碱度烧结矿,常配加15%~20%块矿入炉。中国宝山钢铁(集团)公司,上钢一厂,梅山冶金公司等厂因进口澳大利亚等国的天然富铁矿,也采用这种炉料结构。
高碱度烧结矿配加硅石
这种结构主要用于生产铸造生铁和高炉硅铁合金。在使用高品位低SiO2铁精矿生产高碱度烧结矿的条件下,为了增加铁中易还原的硅源和调节炉渣碱度,生产中配加一定量的硅石(含SiO2 90%以上)。本溪钢铁公司一炼铁厂,梅山冶金公司高炉冶炼铸造生铁时都采用过这种炉料结构。
酸性球团矿为主配加高碱度烧结矿
这在美国使用过细铁燧岩精矿大量生产酸性球团矿的特定条件下,是一种很流行的炉料结构形式。如伯恩斯港厂3000m级高炉曾使用100%酸性球团矿冶炼,在无喷吹燃料条件下,获得利用系数1.7t/(m·d),焦比575kg/t的效果。后来采用60%酸性球团矿配加40%高碱度烧结矿((CaO MgO)/(SiO2 A12O3)=2.0~3.0)的炉料结构,使高炉利用系数达到2.0t/(m·d)左右,综合焦比降低到456kg/t(入炉焦比405kg/t)。印第安纳厂7号高炉(4200m)采用75%酸性球团矿和25%高碱度烧结矿的炉料结构,获得了利用系数1.815t/(m·d),综合焦比513kg/t(入炉焦比491kg/t)的良好指标。中国一些中、小型高炉也采用这种以酸性球团矿为主的炉料结构。
酸性球团矿和自熔性球团矿配合
以前北美的一些高炉单纯使用酸性球团矿冶炼,除带来石灰石大量入炉,焦比升高等弊端外,还因其在高炉内产生还原膨胀粉化,导致炉况不顺。近年来随着半自熔性球团矿和自熔性球团矿的生产,酸性球团矿已部分或全部被取代。加拿大多发斯柯厂(Dofasco)2号高炉(906m),使用CaO/SiO2=0.8~1.0,含MgO1.5%~1.7%的这种自熔性球团矿,增产2.6%,焦比降低12%,澳大利亚怀阿拉厂2号高炉(1543m)使用80%的CaO/SiO2=1.19、含MgO1.93%的自熔性球团矿冶炼,同使用80%酸性球团矿冶炼相比较,利用系数提高12.4%,综合焦比降低5.2%,煤气利用率提高3.4%。日本加古川厂通过加入MgO提高球团矿气孔率并使球团碱度(CaO/SiO2)从1.25提高到1.5。这种球团矿膨胀率低于14%,冶金性能近于熔剂性烧结矿。因此采用酸性球团矿同含MgO的自熔性或熔剂性球团矿相配合是一种正在发展、很有前途的新型炉料结构。