低成本低燃料比炼铁三大热点问题的讨论

1、低成本、低燃料比炼铁三大热点问题的讨论许满兴许满兴（北京科技大学）摘摘 要要 本文本文以以低成本低低成本低燃料比高炉炼铁的经济分析燃料比高炉炼铁的经济分析为中心，就目前全国炼铁界为中心，就目前全国炼铁界 出现的三大热点问题，即低成本炼铁是出现的三大热点问题，即低成本炼铁是“精料精料”还是还是“经料经料”？是低？是低MgOMgO烧结烧结 炼铁炼铁、还是、还是高高MgOMgO烧结烧结炼铁？是低炼铁？是低AlAl2 2O O3 3烧结炼铁、还是高烧结炼铁、还是高AlAl2 2O O3 3烧结炼铁问题烧结炼铁问题。 本文通过本文通过相关实例经济分析，分析讨论在全国炼铁界的相关实例经济分析，分析讨论在全

2、国炼铁界的不同理念和做法不同理念和做法，以推以推 动动我国高炉炼铁向着低成本、低我国高炉炼铁向着低成本、低燃料比的正确燃料比的正确方向发展。方向发展。 关键词关键词 炉料炉料质量质量 低成本低燃料比炼铁低成本低燃料比炼铁 低低MgOMgO烧结炼铁烧结炼铁 前前 言言: : 两年前两年前，广为，广为宣传低宣传低品位质矿高炉炼铁新技术，在国内炼铁品位质矿高炉炼铁新技术，在国内炼铁界引起了界引起了不小不小的争论，直接冲击高炉炉料质量，诸如：的争论，直接冲击高炉炉料质量，诸如：1)1)烧结矿和入烧结矿和入炉矿品位的大幅度下降，有的单位将烧结矿的品位由原来的炉矿品位的大幅度下降，有的单位将烧结矿的品位由

3、原来的56%56%降降到到47%49%47%49%，入炉矿品位由，入炉矿品位由58%58%降到不足降到不足53%53%的水平，在舆论界刮起了的水平，在舆论界刮起了低成本炼铁高炉由吃低成本炼铁高炉由吃“精料精料”改为吃改为吃“经料经料”；低成本就是降低采购；低成本就是降低采购成本；低价料照常烧出成本；低价料照常烧出“高档菜高档菜”；提出；提出“经料是技术与市场的共同经料是技术与市场的共同选择等等说法选择等等说法”。高炉炼铁是一项及其复杂的系统工程，坚持。高炉炼铁是一项及其复杂的系统工程，坚持“精料精料”方针是我国半个世纪以来广大炼铁工作者科学研究和生产实践的宝贵方针是我国半个世纪以来广大炼铁工作

4、者科学研究和生产实践的宝贵成果。面对当前形势，不能以偏概全，偏离成果。面对当前形势，不能以偏概全，偏离低成本低成本、低低燃耗燃耗的的环保轨环保轨道。道。2)2)烧结矿和高炉炉渣的烧结矿和高炉炉渣的MgOMgO含量该多高？近两年来，一些单位用含量该多高？近两年来，一些单位用高高AlAl2 2O O3 3矿生产高矿生产高MgOMgO烧结矿，造成大渣量高燃料比，烧结矿的烧结矿，造成大渣量高燃料比，烧结矿的MgOMgO高高达达4.5%4.5%以上，炉渣的以上，炉渣的MgOMgO15.5%15.5%，导致渣量大，燃料比高，误导正常，导致渣量大，燃料比高，误导正常的烧结生产和高炉冶炼技术。的烧结生产和高炉

5、冶炼技术。3)3)烧结和高炉炉渣的烧结和高炉炉渣的AlAl2 2O O3 3含量该多高？含量该多高？有些企业烧结矿的有些企业烧结矿的AlAl2 2O O3 3含量高达含量高达4%4%，炉渣中的，炉渣中的AlAl2 2O O3 3高达高达19%19%以上，有以上，有的甚至超过的甚至超过22%22%的程度。上面列举的这三种倾向至今还在蔓延，影响的程度。上面列举的这三种倾向至今还在蔓延，影响我国烧结和高炉炼铁正常生产。我国烧结和高炉炼铁正常生产。 笔者笔者认为有必要通过理论辨析和生产主要指标的对比及经济分认为有必要通过理论辨析和生产主要指标的对比及经济分析，回归理性认识，这对我国当前的烧结和炼铁生产

6、具有重大的理析，回归理性认识，这对我国当前的烧结和炼铁生产具有重大的理论和经济价值。论和经济价值。1. 低成本、低燃料比炼铁是坚持精料方针还是走低成本、低燃料比炼铁是坚持精料方针还是走“经料经料”之路之路炉料质量是高炉炼铁的基础，这是国内外炼铁工作者公认的客观真理。炉料质量是高炉炼铁的基础，这是国内外炼铁工作者公认的客观真理。即使在即使在当前当前钢铁企业处于钢铁企业处于“困境困境”时期，企业在千方百计降低成本时，炉料质量仍然是高炉炼铁时期，企业在千方百计降低成本时，炉料质量仍然是高炉炼铁的基础，这个真理是不能也不可动摇的，但有些企业动摇了，甚至包括有些大型企业的基础，这个真理是不能也不可动摇的

7、，但有些企业动摇了，甚至包括有些大型企业实施低成本战略，也一味在降低烧结和入炉矿品位，采用低品质矿导致燃料比升高，实施低成本战略，也一味在降低烧结和入炉矿品位，采用低品质矿导致燃料比升高，高炉炼铁的效果下降。高炉炼铁的效果下降。品位是含铁炉料质量的核心，以往的经验数据为品位是含铁炉料质量的核心，以往的经验数据为1%的品位，影响的品位，影响2%的焦比和的焦比和3%的的产量，王维兴教授根据当前的条件作了一个新的计算得出产量，王维兴教授根据当前的条件作了一个新的计算得出1，1%的品位，影响焦的品位，影响焦比比1.5%和产量和产量2.5%。这就是说，炉料的品位与焦比和产量的关系不是。这就是说，炉料的品

8、位与焦比和产量的关系不是1比比1的关系，焦的关系，焦比和产量的数值影响要高于品位的变化，降低品位占不了便宜，反而会吃亏，不利于比和产量的数值影响要高于品位的变化，降低品位占不了便宜，反而会吃亏，不利于降低成本。降低成本。含铁炉料的品位不能平分，低品位矿和高品位矿其价值是不一样的，铁矿石不同品含铁炉料的品位不能平分，低品位矿和高品位矿其价值是不一样的，铁矿石不同品位 的 冶 金 价 值 列 于 表位 的 冶 金 价 值 列 于 表 1 表表1 不同品位铁矿石的冶金价值（酸性矿）不同品位铁矿石的冶金价值（酸性矿）2铁矿石品位（）铁矿石品位（）燃料比（燃料比（kg/t）渣铁比（渣铁比（kg/t）冶金

9、价值（元冶金价值（元/t） 1%品位价值（元）品位价值（元）40157026883649.10451290201487.51.965010631470 192.5 3.85558701020 479.5 8.7260717644 763.0 12.7165585325 1050.0 16.17 由由表表1可见，铁矿石的冶金价值不能按含铁品位等分，品位的不同其冶金价可见，铁矿石的冶金价值不能按含铁品位等分，品位的不同其冶金价值值呈阶梯形呈阶梯形变化变化，含铁品位在含铁品位在50%以下的酸性矿基本上没有冶金价值，含铁以下的酸性矿基本上没有冶金价值，含铁品位在品位在45%以下的酸性矿冶金价值是负值，

10、品位在以下的酸性矿冶金价值是负值，品位在40%以下的酸性矿负值就以下的酸性矿负值就更大了，但又不能说含铁品位低于更大了，但又不能说含铁品位低于45%的矿料没有价值，例如钢渣和炼钢尘的矿料没有价值，例如钢渣和炼钢尘泥等，它们的泥等，它们的品位品位有有不足不足20%的的，但但这些这些循环资源还是有价值的，因为它们循环资源还是有价值的，因为它们不是酸性矿，含有较高的不是酸性矿，含有较高的CaO和和MgO，它们与低品位的酸性矿有质的区别。，它们与低品位的酸性矿有质的区别。 含含铁炉料的质量，不仅要论品位，还要同时论脉石和有害元素的含量，酸铁炉料的质量，不仅要论品位，还要同时论脉石和有害元素的含量，酸性

11、脉石性脉石SiO2和和Al2O3是高炉渣量的源头，入炉矿的是高炉渣量的源头，入炉矿的SiO2每提高每提高1%，渣铁比将会，渣铁比将会增加增加50kg/t，100kg/t渣量将会影响焦比和产量各渣量将会影响焦比和产量各3%3.5%，正因为如此，在，正因为如此，在评价铁矿石的冶金价值时，要加上碱性脉石（评价铁矿石的冶金价值时，要加上碱性脉石（CaOMgO）含量，减去酸性）含量，减去酸性脉石（脉石（SiO2Al2O3）含量，即要用铁矿石品位综合评价法的公式进行）含量，即要用铁矿石品位综合评价法的公式进行计算计算3： TFe（综（综）TFe1002R2（SiO2Al2O3）2（CaOMgO）1100式

12、式中：中：R4为为炉渣炉渣2元元碱度，碱度，SiO2、Al2O3、CaO、MgO为铁矿石的化学成分。为铁矿石的化学成分。 举举一实例计算如下，某企业购进一种铁矿粉（一实例计算如下，某企业购进一种铁矿粉（印尼粗粉印尼粗粉）的化学成分列于表）的化学成分列于表2 其其高炉高炉的的2元元碱度为碱度为1.10，将其化学成分代入计算式得出这种矿粉的实际，将其化学成分代入计算式得出这种矿粉的实际综综 合品合品位。位。 表表2 印尼粗粉的印尼粗粉的化学成分化学成分TFeSiO2Al2O3CaOMgOSPLOIH2O48.003.069.380.050.960.140.037.020.2TFe（综）（综）48/

13、0.931002R4（SiO2Al2O3）/0.932（CaOMgO）/0.93110051.6110029.4282.172110051.61/127.256100%40.56 当时当时含铁品位为含铁品位为62.5的大综粉矿市场价为的大综粉矿市场价为950元元/t，印尼粗粉价为，印尼粗粉价为590元元/t。通过。通过计算计算印尼粗粉的实际品位刚达到印尼粗粉的实际品位刚达到40%，其冶金价值为，其冶金价值为-364/t，企业花了，企业花了590元元/t购进还认为买了便购进还认为买了便宜矿，实际上吃了大亏。通过计算说明采购铁矿石降成本，不能仅凭单一品位和价格，应宜矿，实际上吃了大亏。通过计算说明

14、采购铁矿石降成本，不能仅凭单一品位和价格，应通过综合品位计算分析其冶金价值，从而实现真正实际的低成本炼铁。通过综合品位计算分析其冶金价值，从而实现真正实际的低成本炼铁。 当前当前，走低品质矿，走低品质矿“经料经料”炼铁之路，还是走坚持精料方针高效炼铁之路，是摆在各企炼铁之路，还是走坚持精料方针高效炼铁之路，是摆在各企业炼铁工作者面前两种不同的理念，两种不同效果之争。笔者在此业炼铁工作者面前两种不同的理念，两种不同效果之争。笔者在此列举列举某某钢钢与宝钢与宝钢4高炉高炉两两种做法的对比分析，他们高炉的主要操作指标列于表种做法的对比分析，他们高炉的主要操作指标列于表3和表和表4。 表表3某某钢钢高

15、炉操作主要指标高炉操作主要指标4时间时间利用系数利用系数t/m3d入 炉 品入 炉 品位（）位（）烧 结 品烧 结 品位（）位（）烧 结 矿烧 结 矿SiO2（）（）渣 铁 比渣 铁 比kg/t渣渣Al2O3（）（）渣渣MgO（）（）燃 料 比燃 料 比kg/t风 温风 温（）富 氧富 氧（）（）矿比矿比kg/t200655.2641317.4511.34544.011250.69171920073.33655.3642617.4411.51557.211600.87171620083.31254.0344615.5710.74554.111651.84175820093.31156.4538

16、217.3912.17522.711781.88168320103.30754.9941317.8613.75521.411741.861728201151.8751.536.5752319.5115.61550.011721.901831平均平均3.31654.6651.536.57433.817.5412.52541.61162.1.511739. 表表4 2012年宝钢年宝钢4#高炉操作主要指标高炉操作主要指标5。注注：计算：计算条件条件某某钢钢矿价矿价860元元/t，燃料价，燃料价1200元元/t；宝钢矿价；宝钢矿价1030元元/t，燃料价，燃料价1200元元/t某钢燃料比实际某钢燃料

17、比实际超过超过580kg/t某某钢钢与宝钢与宝钢4#高炉炼铁成本高炉炼铁成本计算计算:1) 矿比成本差矿比成本差 某某钢钢吨铁矿价：吨铁矿价：8601.73921495.71元元 宝钢宝钢4#高炉吨铁矿价：高炉吨铁矿价：10301.57961626.99元元 宝钢吨铁矿宝钢吨铁矿价价比比某某钢钢高：高：1626.991495.71131.28元元2) 燃料比燃料比成本差成本差： 某某钢钢燃料比成本价：燃料比成本价：12000.58696元元 宝钢宝钢4#高炉燃料比成本价：高炉燃料比成本价：12000.484580.80元元 某某钢钢比宝钢比宝钢4#高炉燃料比消耗差价高炉燃料比消耗差价69658

18、0.80=115.2元元。3) 生产生产效率的计算：效率的计算：由于由于某某钢钢实施的高实施的高MgO高高Al2O3大渣量的冶炼影响高炉大渣量的冶炼影响高炉顺顺 行行和产量，使和产量，使与同与同类型高炉（类型高炉（580m3、620m3和和850m3）相比利用系数相差）相比利用系数相差约约 0.6左右，即产量相差左右，即产量相差18%18%，按，按18%计算，生产效率吨铁计算，生产效率吨铁200元价值，则折合元价值，则折合单单 位位生铁效率相差生铁效率相差2000.18=36元元/t，以上三项以上三项相加相加得到得到： 131.28-（115.2+36）=-19.92元元/t. 利 用 系 数

19、利 用 系 数t/m3d入炉品位入炉品位（）（）烧 结 品烧 结 品位（）位（）烧 结 矿烧 结 矿Al2O3（）（）渣 铁 比渣 铁 比kg/t渣渣Al2O3（）（）渣渣MgO（）（）燃 料 比燃 料 比kg/t风 温风 温（）富氧富氧（）（）矿比矿比kg/t2.13560.1457.691.7425114.801.66484.01255 1.2551579.6以上以上经济分析，说明炼铁的直接成本宝钢就低于经济分析，说明炼铁的直接成本宝钢就低于某某钢，实际上除了上面三项硬指标外，钢，实际上除了上面三项硬指标外，还应考虑节能减排的效果及其社会效益，还应考虑节能减排的效果及其社会效益，某某钢吨铁

20、燃料比相差钢吨铁燃料比相差580-484=96kg/t，年产，年产1400万吨生铁的钢铁企业，年多消耗燃料万吨生铁的钢铁企业，年多消耗燃料96/10001400万万134.4万吨燃料，年向大气多排放万吨燃料，年向大气多排放134.40.853.67419.26万万m3CO2，相比之下，显而易见宝钢为社会环境做出了巨大的，相比之下，显而易见宝钢为社会环境做出了巨大的贡献。贡献。 据了解，去年宝钢环境保护投资据了解，去年宝钢环境保护投资8.1亿元，包钢投资亿元，包钢投资5.1亿元，分别折合吨铁环保投资亿元，分别折合吨铁环保投资为为34.4元和元和51元，综合以上数据，走低品质矿元，综合以上数据，走

21、低品质矿“经料经料”炼铁之路偏离了良性循环的环保轨炼铁之路偏离了良性循环的环保轨道，这不言而喻应下怎样的结论。采用低品质矿冶炼，虽然每吨矿下降了道，这不言而喻应下怎样的结论。采用低品质矿冶炼，虽然每吨矿下降了170元，吨铁成元，吨铁成本有了明显下降，但综合计算加上环保和社会效益可充分说明采用低品质矿冶炼本有了明显下降，但综合计算加上环保和社会效益可充分说明采用低品质矿冶炼效果不效果不良，没有推广价值。良，没有推广价值。 关于低成本炼铁的不同思路、不同理念的争论和做法，已经集中到高炉选择什么样关于低成本炼铁的不同思路、不同理念的争论和做法，已经集中到高炉选择什么样的炉料结构和吃什么样的料上，具体

22、表现为：的炉料结构和吃什么样的料上，具体表现为：1)在炉料结构选择上是提高烧结矿入炉比例，降低烧结矿碱度，还是坚持以高碱度（在炉料结构选择上是提高烧结矿入炉比例，降低烧结矿碱度，还是坚持以高碱度（R1.92.3）烧结矿为主，提高酸性炉料（球团矿和块矿）的比例，这个问题的本质在于还）烧结矿为主，提高酸性炉料（球团矿和块矿）的比例，这个问题的本质在于还要不要坚持合理炉料结构的原则，即发挥高碱度烧结矿优良冶金性能的优势和发挥酸性要不要坚持合理炉料结构的原则，即发挥高碱度烧结矿优良冶金性能的优势和发挥酸性炉料高品位、低渣量的优势。笔者认为，以低成本、低燃料比为中心，只要有利于发挥炉料高品位、低渣量的优

23、势。笔者认为，以低成本、低燃料比为中心，只要有利于发挥合理炉料结构以上两种优势的，都是值得选择和肯定的，凡是违背合理炉料结构以上两合理炉料结构以上两种优势的，都是值得选择和肯定的，凡是违背合理炉料结构以上两种优势的，都是不宜选择和需要优化的。种优势的，都是不宜选择和需要优化的。2) 高炉高炉是不是要由吃是不是要由吃“精料精料”改为吃改为吃“经料经料”？关于这个问题的讨论，首先要统一认识？关于这个问题的讨论，首先要统一认识什什 么叫么叫“经料经料”？笔者认为所谓？笔者认为所谓“经料经料”应该是质量等同，价格便宜的料，而不是低应该是质量等同，价格便宜的料，而不是低品质品质 矿矿，更不是劣质矿；而近

24、几年来，更不是劣质矿；而近几年来，社会，社会流传的所谓流传的所谓“经料经料”意指低品质矿、劣质矿；意指低品质矿、劣质矿；其其 次次应讨论清楚高炉该怎么吃应讨论清楚高炉该怎么吃“经料经料”？由上面分析可知，高炉？由上面分析可知，高炉吃吃“精料精料”还是吃还是吃“经料经料” 之之争，本质是高炉该不该吃低品质矿和如何吃低品质矿的问题。炼铁工作者熟知，争，本质是高炉该不该吃低品质矿和如何吃低品质矿的问题。炼铁工作者熟知，高炉高炉 特别是大高炉所用炉料必须满足高炉顺行稳定的要求，因为没有高炉的顺行稳定，便没特别是大高炉所用炉料必须满足高炉顺行稳定的要求，因为没有高炉的顺行稳定，便没 有高炉低成本、低燃料

25、比炼铁的一切目标。有高炉低成本、低燃料比炼铁的一切目标。因此因此,高炉炼铁高炉炼铁在在“微利微利”时期还必须坚持时期还必须坚持“精料精料”方针。质量等同，价格便方针。质量等同，价格便宜的经济料，宜的经济料，高炉可以高炉可以吃，但不能作为主料，只能作为副料使用，这是吃，但不能作为主料，只能作为副料使用，这是近近几几年来年来我国高炉炼铁经验和教训的总结我国高炉炼铁经验和教训的总结。 从上面高炉从上面高炉在在“微利微利”时期是时期是吃吃什么样炉料的讨论什么样炉料的讨论和和两家企业两种不同两家企业两种不同理念理念和做法的和做法的经济经济分析分析不难看出不难看出：低品质矿、高：低品质矿、高MgO、高、高

26、Al2O3烧结、大渣量、高烧结、大渣量、高燃料比的理念和做法是不科学燃料比的理念和做法是不科学和和不合理不合理的。最近的。最近在中国金属学会九届三次工在中国金属学会九届三次工作委员会会议上，包钢集团技术中心邬虎林副主任形象地说，高炉好比一个作委员会会议上，包钢集团技术中心邬虎林副主任形象地说，高炉好比一个反应器，加入的料含铁少了，脉石和有害杂质多了，出来的铁必然少，渣量反应器，加入的料含铁少了，脉石和有害杂质多了，出来的铁必然少，渣量必然大，效力怎么能高！邯钢、马钢、沙钢、鞍钢和唐钢多位公司领导，共必然大，效力怎么能高！邯钢、马钢、沙钢、鞍钢和唐钢多位公司领导，共同提出同提出“高炉稳定顺行是炼

27、铁低成本的基础，精料要坚持，劣质矿和低品质高炉稳定顺行是炼铁低成本的基础，精料要坚持，劣质矿和低品质矿不能随便用矿不能随便用”。由近三年我国大中高炉的生产实践可以得出：低价料烧不。由近三年我国大中高炉的生产实践可以得出：低价料烧不出高档菜来，劣质矿和低品质矿决不是技术和市场的共同选择。出高档菜来，劣质矿和低品质矿决不是技术和市场的共同选择。2. 低成本、低燃料比炼铁走低低成本、低燃料比炼铁走低MgO还是走高还是走高MgO烧结炼铁之路烧结炼铁之路 众所周知，烧结生产追求的是高料层、高强度、高还原性众所周知，烧结生产追求的是高料层、高强度、高还原性、低碳、低低碳、低FeO三三高两低的目标。高两低的

28、目标。MgO在烧结过程中的行为，依据已有的研究和生产实践表明，在烧结过程中的行为，依据已有的研究和生产实践表明，其易与其易与Fe3O4结合生成镁磁铁矿（结合生成镁磁铁矿（MgO Fe3O4）从而阻碍）从而阻碍Fe3O4氧化为氧化为Fe2O3，降，降低（低（CaOFe2O3）相的生成量，影响成品烧结矿的强度和还原性，众多研究和生）相的生成量，影响成品烧结矿的强度和还原性，众多研究和生产实践证明产实践证明烧结矿烧结矿提高提高1%MgO含量，成品矿的强度将下降含量，成品矿的强度将下降3%，900还原性将还原性将降低降低5%，梅钢和马钢，梅钢和马钢MgO含量对烧结矿质量的影响列于表含量对烧结矿质量的影

29、响列于表5、表、表6。 表表5 梅钢梅钢MgO对烧结矿强度和还原性的影响对烧结矿强度和还原性的影响6MgO（）（）CaO/SiO2固体燃耗固体燃耗kg/t成品率（）成品率（） 转鼓指数（）转鼓指数（） RI（）（）2.001.8070.9871.3463.3377.121.501.8069.0073.9066.6780.101.001.8068.7972.6968.6780.752.001.9068.1374.0265.2079.121.501.9068.7072.7867.3381.561.001.9066.0475.7168.4085.51表表6 马钢马钢MgO对烧结矿强度的影响对烧结矿强

30、度的影响MgO（）（）CaO/SiO2SiO2（）（）FeO（）（）Al2O3（）（） 成品率（）成品率（） 转转鼓指数（）鼓指数（）1.911.975.0411.071.9479.3866.672.061.814.9511.871.9678.3263.042.221.805.1213.942.0379.8560.002.321.805.2014.441.9679.5858.52俄罗斯的俄罗斯的马马格格尼托哥尔斯克尼托哥尔斯克与莫斯科钢院联合研究与莫斯科钢院联合研究MgO对高碱度烧结对高碱度烧结矿相变及冶金性能的影响，同样发现，矿相变及冶金性能的影响，同样发现，MgO含量对烧结矿质量的影响（列

31、含量对烧结矿质量的影响（列于表），其原因在于于表），其原因在于MgO在高碱度烧结矿中随其含量增加进入磁铁矿的在高碱度烧结矿中随其含量增加进入磁铁矿的晶格中，晶格中，MgO含量从含量从1.5%增加到增加到3%的条件下，的条件下，SFCA相减少，相减少，2CaOSiO2相相增加，使得增加，使得MgO Fe3O4成为烧结矿的主要矿物相，导致常温强度和还原性成为烧结矿的主要矿物相，导致常温强度和还原性下降，软化温度区间产生扩大的趋势下降，软化温度区间产生扩大的趋势7。 表表7 MgO 含量对烧结矿冶金性能的影响含量对烧结矿冶金性能的影响MgO 标准常温强度标准常温强度标准耐磨强度标准耐磨强度RI软化温

32、度区间软化温度区间1.558.95.391.71001.959.14.482.41101.958.07.368.11152.158.16.587.5972.356.26.077.51503.056.65.385.5120由表由表5表表7数据不难看出，不论国际还是国内均说明增加数据不难看出，不论国际还是国内均说明增加MgO含量含量对对烧结矿的质量都是不利的，但有些企业认为烧结矿的质量都是不利的，但有些企业认为MgO 有利于改善烧结矿的有利于改善烧结矿的RDI指数，其实这不是指数，其实这不是MgO 对烧结矿质量起的作用，而是提高对烧结矿质量起的作用，而是提高MgO 含量含量后后，降低了烧结矿的还原

33、性，貌似改善了降低了烧结矿的还原性，貌似改善了RDI指数指数，因此因此不能由此得出高不能由此得出高MgO 有利于改善烧结矿有利于改善烧结矿RDI指数的结论。指数的结论。有不少炼铁厂厂长希望高炉炉渣要有比较高的有不少炼铁厂厂长希望高炉炉渣要有比较高的MgO 含量（含量（MgO8%），），原因在于高炉炉渣具有良好的流动性和热稳定性是高炉顺行稳定的重要因原因在于高炉炉渣具有良好的流动性和热稳定性是高炉顺行稳定的重要因素，一定量的素，一定量的MgO含量有利于炉渣流动性和热稳定性，因此总希望烧结矿含量有利于炉渣流动性和热稳定性，因此总希望烧结矿的的MgO含量高些，再高些，不希望降低，更不愿意像韩国浦项那

34、样把烧结含量高些，再高些，不希望降低，更不愿意像韩国浦项那样把烧结矿的矿的MgO降低到降低到0.78%，炉渣的，炉渣的MgO做到做到3.23%的水平的水平8。生产实践证。生产实践证明，降低明，降低MgO含量，可以减少渣量，降低燃料比，从而降低生产含量，可以减少渣量，降低燃料比，从而降低生产成本（成本（见见附录：附录：计算计算数据数据说明）说明）,烧结矿烧结矿增加增加MgO1%，吨铁生产成本会，吨铁生产成本会提高提高52.60元元/t以上，所以降低烧结、炼铁以上，所以降低烧结、炼铁MgO含量，是低成本、低燃料比炼铁的一大含量，是低成本、低燃料比炼铁的一大潜力。潜力。 为什么为什么不少炼铁工作者不

35、乐意接受低不少炼铁工作者不乐意接受低MgO烧结、炼铁的烧结、炼铁的做法做法？理论理论是实践的向导，让是实践的向导，让我们从炉渣理论上分析我们从炉渣理论上分析MgO含量与炉渣熔化温度和黏度（流动性）的含量与炉渣熔化温度和黏度（流动性）的关系关系,已已有的研究证有的研究证明明9，当炉渣，当炉渣R2在在1.01.2、CaO含量在含量在35%45%、SiO2含量在含量在40%50%、MgO含量在含量在4%12%范围内，范围内，Al2O3为为15%时，炉渣成分处于较稳定的黄长石区域，炉渣成分波动对熔时，炉渣成分处于较稳定的黄长石区域，炉渣成分波动对熔化温度的影响幅度很小，黏度值很低（化温度的影响幅度很小

36、，黏度值很低（0.8pas），当温度处于），当温度处于14001500时，炉渣的时，炉渣的熔化温度和黏度值低且处于稳定阶段，详见图熔化温度和黏度值低且处于稳定阶段，详见图1、图、图2。图图1 、CaOSiO2MgOAl2O3四元系等熔化温度图四元系等熔化温度图图图2 CaOSiO2MgOAl2O3四元系等黏度图四元系等黏度图该两幅四元系高炉渣等熔化温度和等黏度相图告诉我们，保持高炉炉该两幅四元系高炉渣等熔化温度和等黏度相图告诉我们，保持高炉炉渣的流动性和稳定性，当渣的流动性和稳定性，当Al2O315%、二元碱度在、二元碱度在1.01.25的范围内，并的范围内，并不需要不需要8%以上的以上的Mg

37、O含量，含量，4%6%的的MgO含量的炉渣结构同样处于低熔含量的炉渣结构同样处于低熔化温度和低黏度的镁黄长石温度区。这就从炉渣理论上告诉我们，在正常化温度和低黏度的镁黄长石温度区。这就从炉渣理论上告诉我们，在正常条件下，没有必要提高烧结矿和炉渣的条件下，没有必要提高烧结矿和炉渣的MgO含量含量10。沙钢钢铁研究院。沙钢钢铁研究院的最新研究成果证明的最新研究成果证明11，当炉渣，当炉渣Al2O315%、二元碱度、二元碱度R=1.2、MgO含量由含量由4.33%升高到升高到10.19%、炉渣温度高于、炉渣温度高于1400后，其黏度均处在后，其黏度均处在0.8pas的低程度。因此当炉渣的低程度。因此

38、当炉渣Al2O315%时，提高炉渣的时，提高炉渣的MgO含量对改善含量对改善炉渣的性能几乎没有什么积极作用，见图炉渣的性能几乎没有什么积极作用，见图3。图图3 不同不同MgO含量的温度黏度曲线含量的温度黏度曲线（Al2O3=15%，二元碱度，二元碱度=1.2，MgO=4.3310.19%）图图4 CaO-SiO2-MgO-Al2O3四元系等熔化温度图四元系等熔化温度图8（MgO=5%） 3. 低成本、低燃料比炼铁、烧结和炉渣的低成本、低燃料比炼铁、烧结和炉渣的Al2O3含量怎样含量怎样掌掌控控？ 烧结烧结原料不能没有原料不能没有Al2O3，因为一定的铝硅比是形成铁酸钙的必要条件，因为一定的铝硅

39、比是形成铁酸钙的必要条件（Al2O3/ SiO20.10.4），高碱度烧结矿针状复合铁酸钙（），高碱度烧结矿针状复合铁酸钙（SFCA）的化学分）的化学分子式是子式是5CaO2SiO29（AlFe）2O3，依据此化学式，烧结原料适宜的，依据此化学式，烧结原料适宜的Al2O3含量含量为为1.21.8%，2%是烧结矿是烧结矿Al2O3含量高限。当含量高限。当Al2O32%后，它会在玻璃相中后，它会在玻璃相中析出，降低渣相的破裂韧性，影响烧结矿的冷强度和析出，降低渣相的破裂韧性，影响烧结矿的冷强度和RDI指数。莱钢指数。莱钢Al2O3含含量对烧结矿量对烧结矿RDI的影响列于表的影响列于表8, 杭杭钢烧

40、结矿钢烧结矿Al2O3含量对强度和含量对强度和RDI的影响列于的影响列于表表9 表表8 莱钢莱钢Al2O3含量对烧结矿含量对烧结矿RDI的影响的影响12Al2O3（）（）CaO/SiO2MgO（）（）500低温还原粉化性能（）低温还原粉化性能（）RDI+6.3RDI+3.15RDI-0.51.801.841.8344.2665.139.091.901.751.8628.5064.359.382.001.761.7735.6462.847.332.101.692.0123.5957.3110.93Al2O3（）（）CaO/ SiO2SiO2（）（）MgO（）（） FeO（）（） Ti6.3（）（

41、）RDI+3.15（）（）1.951.876.143.018.3277.9479.52.451.846.462.998.6875.6978.52.601.866.923.908.7376.2477.32.801.866.583.088.3974.063.211.866.713.058.6273.29表表9 杭钢烧结矿杭钢烧结矿Al2O3含量对强度和含量对强度和RDI的影响的影响13Al2O3含量不仅影响烧结矿质量，对高炉炉渣的黏度和脱硫能力也有直接影含量不仅影响烧结矿质量，对高炉炉渣的黏度和脱硫能力也有直接影响，正因为如此，炼铁工作者不希望高响，正因为如此，炼铁工作者不希望高Al2O3。但是钢

42、铁工业随着铁矿资源的。但是钢铁工业随着铁矿资源的开发，开发，20%优质赤铁矿日益减少，含结晶水的褐铁矿和高优质赤铁矿日益减少，含结晶水的褐铁矿和高Al2O3矿比例越来越矿比例越来越大，因此，烧结和炼铁生产多配褐铁矿和高铝矿是必然的的发展趋势。这就大，因此，烧结和炼铁生产多配褐铁矿和高铝矿是必然的的发展趋势。这就是说，虽然是说，虽然Al2O3和和 MgO都是高熔点物质，高含量必然形成大渣量、高燃料比，都是高熔点物质，高含量必然形成大渣量、高燃料比，但但Al2O3 不能与不能与MgO 相提并论，因为烧结和炉渣适当提高一些相提并论，因为烧结和炉渣适当提高一些Al2O3含量是符含量是符合铁矿资源开发的

43、变化趋势的，问题在于分析和讨论清楚并掌控一个合理值合铁矿资源开发的变化趋势的，问题在于分析和讨论清楚并掌控一个合理值。已已有的研究证明有的研究证明10，炼钢生铁高炉渣主要成分典型范围为表，炼钢生铁高炉渣主要成分典型范围为表10所示所示。 表表10 炼钢生铁高炉渣主要成分的典型范围炼钢生铁高炉渣主要成分的典型范围CaOSiO2Al2O3MgOCaO/ SiO2384430388155101.051.20可见炼钢生铁高炉渣的可见炼钢生铁高炉渣的Al2O3含量不高于含量不高于15%是正常值，前面已提出过，是正常值，前面已提出过，当炉渣当炉渣R2在在1.01.2的范围内，的范围内，Al2O3为为15%

44、时，炉渣成分处于较稳定的黄长时，炉渣成分处于较稳定的黄长石区域，其波动对熔化温度和黏度的影响幅度都比较小，有利于高炉下部石区域，其波动对熔化温度和黏度的影响幅度都比较小，有利于高炉下部的顺行和稳定。的顺行和稳定。现在的问题是铁矿资源的开发利用，现在的问题是铁矿资源的开发利用，Al2O3的含量在升高，理论和高炉的含量在升高，理论和高炉实践生产可能达到多高的一个值？由沙钢钢铁研究院的最新研究结果图实践生产可能达到多高的一个值？由沙钢钢铁研究院的最新研究结果图可见，当可见，当MgO7%，R21.18，Al2O313.5917.19，炉渣温度，炉渣温度1400后，不论是熔化温度还是黏度均处于比较稳定的

45、等黏度（黏度后，不论是熔化温度还是黏度均处于比较稳定的等黏度（黏度1.0pas）的稳定区域，说明可以把）的稳定区域，说明可以把Al2O3的值提高到的值提高到17是可能和可行的。是可能和可行的。图图5 不同不同Al2O3含量的温度含量的温度粘度曲线（粘度曲线（MgO=7%，二元碱度，二元碱度=1.18，Al2O3=13.5917.19%）在生产实践中，福建三安钢铁公司和武钢高炉都曾在生产实践中，福建三安钢铁公司和武钢高炉都曾经历经历过过高高Al2O3冶炼的历史冶炼的历史1415，20042005年三安炉渣年三安炉渣Al2O3高达高达16.6718.09%，武钢的六座大高炉炉渣，武钢的六座大高炉炉

46、渣Al2O3也曾高达也曾高达17.0117.58%，6号高炉号高炉2004年全年平均值达到年全年平均值达到17.58%，高炉，高炉生产均保持了顺行稳定，当时三安公司烧结矿的生产均保持了顺行稳定，当时三安公司烧结矿的Al2O3为为2.242.5。可见在理论和生产实践中，烧结矿的。可见在理论和生产实践中，烧结矿的Al2O3含量掌控在含量掌控在2.5，炉渣的，炉渣的Al2O3掌控在掌控在17.0的水平是可能和可行的。的水平是可能和可行的。 结语结语:由以上三个热点问题的分析和讨论可以得出如下结论性意见：由以上三个热点问题的分析和讨论可以得出如下结论性意见：1）在在目前条件下，钢铁企业实现低成本、低燃

47、料比炼铁，应该坚持精料目前条件下，钢铁企业实现低成本、低燃料比炼铁，应该坚持精料方针方针，吃，吃“经料经料”用劣质矿实现不了低成本、低燃料比和高效益，低成用劣质矿实现不了低成本、低燃料比和高效益，低成本不等于高效益，钢铁企业需要高效下的低成本本不等于高效益，钢铁企业需要高效下的低成本，做到三优化一不降低做到三优化一不降低即：优化采购、优化配矿、优化用即：优化采购、优化配矿、优化用矿，矿，降低降低采购成本采购成本，不，不降低入炉料的降低入炉料的质量质量，才能实现高效益。，才能实现高效益。2）高高MgO不利于不利于SFCA成为高碱度烧结矿的主相，影响烧结矿的冷强度，成为高碱度烧结矿的主相，影响烧结

48、矿的冷强度，不利于不利于还原性的改善，低还原性的改善，低MgO烧结，有利于高碱度烧结矿矿物组成的改烧结，有利于高碱度烧结矿矿物组成的改善，有利于提高成品矿的强度和还原性的改善。从高炉渣善，有利于提高成品矿的强度和还原性的改善。从高炉渣CaOSiO2MgOAl2O3四元系相图形成等熔化温度和等黏度区域的理论和国内外、四元系相图形成等熔化温度和等黏度区域的理论和国内外、高炉冶炼的实践出发，高炉冶炼的实践出发， 在在Al2O3不高于不高于17的条件下的条件下，烧结矿的烧结矿的gO低低于于1.5%,炉渣炉渣4%6%的低的低MgO冶炼操作是可能和可行的。冶炼操作是可能和可行的。3）高高Al2O3（Al2

49、O32.0）不利于烧结矿的冷强度和）不利于烧结矿的冷强度和RDI指数的指数的改善改善,但但高高Al2O3铁矿的开发利用是铁矿资源的发展趋势，由高炉渣铁矿的开发利用是铁矿资源的发展趋势，由高炉渣CaOSiO2MgOAl2O3四元系相图的温度区域理论分析和我国高炉已有的实践，四元系相图的温度区域理论分析和我国高炉已有的实践，在在MgO处于处于4.0%的条件下，烧结矿的的条件下，烧结矿的l2O32.5%,炉渣的炉渣的Al2O317%冶冶炼操作是可能和可行的炼操作是可能和可行的。附录：附录：烧结矿烧结矿MgO提高提高1%的成本核算：的成本核算： 1）烧结矿）烧结矿MgO提高提高1%，成品矿的品位降低，成品矿的品位降低(56-56/1.02)%1/2=0.55 成本损失成本损失300.5516.50元。元。 2) 渣量增加渣量增加9.16kg（0.55/350），焦比增加），焦比增加9.16/1003.5%5201.67kg，折核，折核2.00元。元。 3）MgO提高提高1%，成品矿的冷强度下降，成品矿的冷强度