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（3）有益元素：指对钢材质量有改善或可提取 的元素。如Mn、Cr、Co、Ni、V、Ti等。
这些元素可部分被还原进入生铁，并能改善 钢铁材料的性能。
当这些有益元素达到一定含量时，如W(Mn)≥5 ％、W(Cr)≥0.6％、W(Co)≥0.03％、W(Ni)≥0.2 ％、W(V)≥0.1％即可视为复合矿石，其经济价值 很大，是宝贵的矿石资源。
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3）Pb
Pb易还原，不溶于铁水，密度大(11.34g/cm3)，熔 点327 ℃，沸点1520℃，要求铁矿石中含Pb不超过 0.1%。
4）Zn
Zn易还原，还原后易挥发，且不溶于生铁；要求 铁矿石含Zn不应超过0.2%。
Pb、Zn在高炉内对炉料、炉衬起破坏作用。
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5）钾和钠：以碳酸盐及硅酸盐形态存在。 在高炉中下部被还原成钾、钠氧化物或单质， 对炉衬构成侵蚀性破坏，并且恶化原燃料质 量。
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2、矿石粒度和气孔率
矿石粒度→料柱透气性、传热和传质条件→高 炉顺行和还原过程
粒度过大，与煤气接触面积小，扩散半径大， 块矿中心部分不易加热和还原，煤气利用变差，焦 比升高。
粒度过小，特别是粉末较多时，会使煤气流上 升的阻力增大，有碍高炉顺行，使产量降低。
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确定矿石粒度，必须兼顾高炉气体力学、传热传 质两方面的因素，力求粒度均匀，尽量减少粉末含量。
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特点： 1）含铁量为37~55%，吸水性很强； 2）焙烧可去除结晶水，矿石气孔率和含铁
量增加，矿石还原性好； 3）呈浅褐色、深褐色或黑色，脉石常为砂
质粘土。
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（4）菱铁矿 为碳酸盐铁矿石，化学式为FeCO3，理论含铁
量48.2%。 特点： 1）含铁量不高，焙烧分解CO2后，含铁量提高，
还原性好； 2）S 、P低； 3）呈灰色、浅黄色及褐色，风化后变为深褐
色，具有玻璃光泽，脉石常含碱性氧化物。
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铁矿石
理论 含铁量
(%)
赤铁矿（Fe2O3） 70
磁铁矿（Fe3O4） 72.4
贫富界限实 中国铁矿石最低
际品位
工业开采品位
(%)
（%）
49
30~35
50.68
30
菱铁矿（FeCO3） 48.3
33.74
25
褐铁矿 （2Fe2O3·3H2O） 55.2~66.1 38.64~46.27
30
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2.1.1.2 铁矿石的质量评价 1、化学成分：
（1）矿石品位 矿石品位即矿石含铁量，目前矿石品位的 工业开采不低于25%。 品位高并可直接入炉冶炼的铁矿石称为富 矿，品位低于理论品位70%为贫矿，贫矿需经 磨矿、选矿、造块等加工处理才能入炉。
矿石品位每提高1%,可降低焦比2%,提高产 量3%。
（2）磁铁矿 主要含铁矿物，其化学式Fe3O4，理论含铁
量72.4%。
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特点：
1） 由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化成半假象 赤铁矿和假象赤铁矿，但仍保留原磁铁矿结晶结构。一 般以Fe全/ FeO（矿石中FeO含量，%）的比值来分类：
比值2.33为纯磁铁矿矿石； <3.5为磁铁矿矿石； 3.5~7为半假象赤铁矿矿石； >7为假象赤铁矿矿石。
2）磁铁矿具有强磁性，晶体通常成八面体，铁黑 色，有金属光泽，脉石主要为硅酸盐。
3）坚硬致密还原性差。 7
（3）褐铁矿 由其它矿石风化后生成的，自然界中分布
很广。其化学式为： n Fe2O3mH2O（n=1~3,m=1~4）
大部分以2Fe2O33H2O形式存在。
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硫铁矿（主要成分FeS2）
褐铁矿（主要成分2Fe2O3·3H2O）
2.高炉炼铁原料
2.1 铁矿石和燃料 2.2 铁矿粉烧结 炼铁所需的原燃料有：
铁矿石（天然富块矿、人造块矿）、熔剂 （石灰石、白云石）、焦炭、煤粉。
高温热风 ― 在风口前氧化燃料中的碳， 产生热量和还原性气体。
冶炼1吨生铁，约需铁矿石1.6－2.0(消耗 量与那些因素有关?).
（1）赤铁矿 又称红矿,它是无水氧化铁矿石，其化学式
为Fe2O3，理论含铁量为70%。
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赤铁矿（主要成分Fe2O3）
磁铁矿（主要成分Fe3O4）
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特点： 1）自然界储量最多，含铁量一般为50%~60%； 2）S 、 P低，质软、易碎、易还原； 3）赤铁矿具有半金属光泽，仅有弱磁性，脉
石多为硅酸盐。
需要1200M3的空气。
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2.1.1 铁矿石
2.1.1.1 铁矿石的分类及特性
1、铁矿石和脉石的概念：
铁矿石是在目前技术条件下能经济合理地提 取其中有用矿物的岩石。
铁矿石中的矿物可分为有用矿物和脉石两类。 脉石矿物是在目前还不能利用的矿物，并且总 是与有用矿物伴生。
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2、铁矿石分类及其特征 铁矿石以主要含铁矿物化学组成来命名。
一般要求矿石中W（K2O＋Na2O） ≤0.1%～0.6%。碱负荷低于3～5kg/t铁为宜。
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其危害表现在： a.与炉衬作用生成钾霞石（K2O·Al2O3·2SiO2） 等，体积膨胀40％，从而破坏炉衬，缩短高炉寿命； b.与炉衬作用生成低熔点化合物，使炉料粘结 在炉墙上，导致炉瘤的形成； c.与焦炭中的石墨反应，生成插入式化合物 CK8、CNa8，体积膨胀很大，破坏焦炭的高温温度， 使高炉下部料柱透气性变坏； d.能增大焦炭的反应性，扩大直接还原区； e.使烧结矿和球团矿的软化温度降低，低温还 原粉化率升高，并导致球团矿的恶性膨胀。
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（2）脉石 铁矿石中除铁氧化物外，其余成分称为
脉石，主要包括： •酸性氧化物SiO2； •碱性氧化物CaO及MgO； •中性氧化物Al2O3、TiO2。
铁矿石中主要含酸性和中性氧化物。
冶炼中为了改善炉渣冶金性能，常要消耗相当
数量的石灰石(CaCO3)等碱性氧化物。所有含有碱
性脉石的矿物相对价值要高.
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（4）有害元素的含量
矿石中主要有害元素有：S、P、Cu、As,另 外还有:K、Na、Pb、Zn。
1）S 硫使钢材产生热脆性,在高炉炼铁过程中， S
可去除90%以上，但脱S消耗焦炭，降低产量。 对于高S矿石可以通过选矿、焙烧等方法处理，
降低原料含S量。
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2）P 磷使钢材具有冷脆性,但含磷铁水流动性、 充填性好,对制造复杂铸件或改善导电性能有 利，铝电解用于制作阳极。 在选矿和铁矿粉烧结过程中不易除去，在 炼铁过程中P全部还原进入生铁。 控制生铁含P量的唯一途径是控制原料的 含磷量。