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    球團(tuán)所用的含鐵原料除極個(gè)別廠家或特殊生產(chǎn)工藝外，幾乎全部采用各種類型的鐵精礦。現(xiàn)代球團(tuán)廠使用的鐵精礦有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、混合精礦等。精礦生產(chǎn)是由選礦廠根據(jù)礦石不同特性采取不同選礦方法制取的。
                                    第一節(jié) 鐵礦石及其性質(zhì)
       鐵在自然界（地殼）分布很廣，但由于鐵很容易與其它元素化合而成各種鐵礦物（化合物）存在，所以地殼層很少有天然純鐵存在。我們所說(shuō)的鐵礦石是指在現(xiàn)代技術(shù)條件下能冶煉出鐵來(lái)而又在經(jīng)濟(jì)上合算的鐵礦物。鐵礦石是由一種或幾種含鐵礦物和脈石組成，其中還夾帶一些雜質(zhì)。脈石亦是由一種或幾種礦物（化合物）組成。含鐵礦物和脈石都叫礦物，都是具有一定的化學(xué)組成和結(jié)晶構(gòu)造的化合物。
一、鐵礦石的種類及其特性
        自然界含鐵礦物很多，已被人們認(rèn)識(shí)的就有300多種，但現(xiàn)階段用作煉鐵原料的還只有二十幾種，其中最主要的是磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦四種類型。
  （一）磁鐵礦
         磁鐵礦主要含鐵礦物為四氧化三鐵，其化學(xué)分子式為Fe₃O₄。理論含鐵量為72.4%，外表顏色通常為炭黑色或略帶有淺蘭的黑色，有金屬光澤，條痕（在表面不平的白瓷板上劃道時(shí)板上出現(xiàn)的顏色）黑色。俗稱青礦。這種礦石最突出的特點(diǎn)是具有磁性，這也是它名稱的由來(lái)。磁鐵礦一般很堅(jiān)硬，組織致密，還原性能差。一般磁鐵礦的硬度在5.5～6.5之間，比重在4.6～5.2之間。自然界這種礦石分布很廣，貯量豐富。
         然而，地殼表層純磁鐵礦卻很少見(jiàn)，因?yàn)榇盆F礦是鐵的非高價(jià)氧化物，所以遇氧或水要繼續(xù)氧化。由于氧化作用使部分磁鐵礦被氧化成赤鐵礦，但仍保持磁鐵礦的結(jié)晶形態(tài)，這種礦石我們稱它為假象赤鐵礦和半假象赤鐵礦。通常我們用下面的方法，即為鐵礦石中的全鐵（TFe）與氧化亞鐵（FeO）的比值來(lái)劃分，對(duì)純磁鐵礦其理論值為2.34，比值越大說(shuō)明鐵礦石氧化程度越高。
    當(dāng)TFe/FeO< 3.5為磁鐵礦
    TFe/FeO=3.5～7為半假象赤鐵礦
    TFe/FeO> 7為假象赤鐵礦
    這里應(yīng)當(dāng)指出的是，這種劃分只適用于由單一的磁鐵礦和赤鐵礦組成的鐵礦床。如果礦石中含有硅酸鐵（FeO· SiO₂）、硫化鐵（FeS）和碳酸鐵（FeCO₃）等，由于其中的FeO（或Fe⁺⁺）不具磁性，如比較時(shí)把它們也計(jì)算在FeO內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)假象。
    另外，有的磁鐵礦還含有鈦（TiO₂）和釩（V₂O₅）的氧化物，我們把它們分別叫做鈦磁鐵礦、釩磁鐵礦或釩鈦磁鐵礦。也有和黃鐵礦（FeS）共生的則叫做磁黃鐵礦。
  （二）赤鐵礦
    赤鐵礦是指不含結(jié)晶水的三氧化二鐵，其化學(xué)分子式為Fe₂O₃（三氧化二鐵）。純赤鐵礦理論含鐵量為70%。它外表顏色從紅到淺灰，有時(shí)為黑色，條痕暗紅色。俗稱“紅礦”。赤鐵礦結(jié)晶組織不一，從非常致密到很分散很松軟的粉狀，因而硬度也不一，前者一般為5.5～6.5之間，后者則很低。一般較磁鐵礦易還原。比重為4.8～5.3之間。
    赤鐵礦在自然界中貯量豐富，但純凈的赤鐵礦較少，常與磁鐵礦、褐鐵礦等共生。
  （三）褐鐵礦
    褐鐵礦是含結(jié)晶水的三氧化二鐵，化學(xué)式可用mFe₂O₃· nH₂O表示。它實(shí)際上是由針鐵礦（Fe₂O₃· H₂O）、水針鐵礦（2Fe₂O3· H₂O）、氫氧化鐵和泥質(zhì)物的混合物所組成。自然界中褐鐵礦絕大部分以2Fe₂O₃· 3H₂O形態(tài)存在。按結(jié)晶水含量不同，褐鐵礦又可分為水赤鐵礦、針赤鐵礦、褐鐵礦等。
    褐鐵礦是由其它鐵礦石風(fēng)化而成，因此其結(jié)構(gòu)比較松軟，比重小，含水量大。
    褐鐵礦由于含結(jié)晶水量不同而有不同顏色，由黃褐色至深褐色或黑灰色。條痕黃褐色。褐鐵礦的結(jié)晶水干燥時(shí)很容易除掉，褐鐵礦的（脫水后的褐鐵礦）氣孔很多，容易還原。但由于褐鐵礦硬度小（1～4）結(jié)構(gòu)疏松，粉末多，一般都得經(jīng)過(guò)造塊后方才適合高爐冶煉。
  （四）菱鐵礦
    菱鐵礦是一種鐵的碳酸鹽，其化學(xué)分子式為FeCO₃（碳酸鐵），理論含鐵量為48.2%，含FeO為62.1%，CO₂為37.9%。
    自然界中常見(jiàn)的是堅(jiān)硬致密的菱鐵礦，外表顏色為灰色和黃褐色，比重3.8，硬度3.5～4之間，無(wú)磁性。菱鐵礦在氧和水的作用下易風(fēng)化成褐鐵礦。覆蓋在其表層。
    菱鐵礦常夾雜有鎂、錳和鈣等碳酸鹽。菱鐵礦一般含鐵量不高（30～40%），但經(jīng)焙燒后，因分解放出CO₂含鐵量顯著增加，礦石也變得多孔，成為還原性良好的礦石。
二、鐵礦石的評(píng)價(jià)
    鐵礦石質(zhì)量的主要指標(biāo)是化學(xué)成分和冶金性能。最適宜于冶煉的礦石應(yīng)該是：
    1、礦石成分穩(wěn)定，并且有高的含鐵量和低的脈石量，有害雜質(zhì)少。
    2、粒度均勻，并且有良好的還原性、較高的軟化溫度和機(jī)械強(qiáng)度、良好的礦物組成。
    主要指標(biāo)有：
（一）含鐵量
     含鐵量是評(píng)價(jià)鐵礦石最主要的質(zhì)量指標(biāo)。工業(yè)上使用過(guò)的鐵礦石含鐵量范圍大約在23～70%之間，通常要求礦石中含鐵量不少于50%才可以直接用于高爐冶煉。根據(jù)礦石中實(shí)際含鐵量與理論含鐵量之比將鐵礦石分為三級(jí)。
A=礦石中實(shí)際含鐵量%/礦石中理論含鐵量%× 100%
    當(dāng)A=85～90時(shí)為一級(jí)鐵礦石；
      A=75～85時(shí)為二級(jí)鐵礦石；
      A< 75%時(shí)為三級(jí)鐵礦石。
    直接入爐的鐵礦石其含鐵量一般均為理論含鐵量的70～90%。
（二）脈石
     鐵礦石中的脈石成分主要為SiO₂、Al₂O₃、CaO和MgO等。在脈石中堿性氧化物（CaO、MgO）與酸性氧化物（SiO₂、Al₂O₃）的比值（自然堿度）由很大意義，如果這一比值接近（高爐）爐渣堿度，在冶煉時(shí)可以不加（或稍加）溶劑，則這種礦石叫做自熔性礦石，它能給冶煉帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益。
（三）雜質(zhì)（除脈石外）
     鐵礦石中的雜質(zhì)很多，根據(jù)其對(duì)冶煉過(guò)程及其對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響又可分為有害的與無(wú)害的兩類。
    1、有害雜質(zhì)（元素）
    常見(jiàn)和最主要的有害雜質(zhì)有：硫、磷、砷、鉀、鈉、氟等。
    （1）硫
     硫在礦石中主要以黃鐵礦（FeS₂）存在，也有以黃銅礦（FeS· CuS）或硫酸鹽（CaSO₄·2H₂O·BaSO₄）狀態(tài)存在。冶煉時(shí)硫部分被還原進(jìn)入生鐵，鋼鐵中含硫在其熱加工時(shí)易產(chǎn)生“熱脆”。高爐冶煉時(shí)雖然可以脫硫，但卻要多消耗焦碳（提高爐溫）和石灰石（提高爐渣堿度），以至提高生產(chǎn)成本，因此入爐鐵礦石要求含硫應(yīng)< 0.15%。
    （2）磷
     磷在礦石中一般以磷灰石（3CaO·P₂O₅）狀態(tài)存在，也有以藍(lán)鐵礦（3FeO·As₃O₅）狀態(tài)存在。磷在高爐中全部被還原并大部分進(jìn)入生鐵。含磷多的鋼鐵在低溫加工時(shí)易破裂，即所謂“冷脆”。
    （3）砷
    砷在一般鐵礦石中很少，但在褐鐵礦中比較常見(jiàn)，它以毒砂（FeAs₂S）或其它氧化物（As₂O₃、As₃O₅）的形態(tài)存在，砷在冶煉時(shí)大部分進(jìn)入生鐵，當(dāng)鋼中砷含量超過(guò)0.1%時(shí)會(huì)使鋼冷脆冷脆，并影響鋼的焊接性能。
    （4）鉀、鈉
    常存在于霓石、鈉閃石、云石之中。它們的最大危害性是降低鐵礦石的軟化點(diǎn)，常常因此造成高爐結(jié)瘤。含鉀、鈉高的礦石往往容易影響高爐冶煉的順行。
    2、有益元素（雜質(zhì)）
    鐵礦石中有些元素對(duì)冶煉過(guò)程不一定帶來(lái)好處，但是它們卻往往能改善產(chǎn)品的某些性能，象這些元素我們稱它為有益元素。這類元素常見(jiàn)的有：錳、鎳、鉻、釩、鈦等。
（四）化學(xué)性質(zhì)（冶金性質(zhì)）
    （1）還原性
    還原性系指鐵的氧化物為還原氣體（CO、H₂）還原時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的各種物理化學(xué)特性。還原性是評(píng)價(jià)鐵礦石冶煉性質(zhì)的一個(gè)十分重要的指標(biāo)，它在很大程度上決定了生鐵的質(zhì)量和高爐的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。還原性的影響因素很多，主要有礦物的生成和結(jié)晶構(gòu)造，脈石的含量與分布，礦石的物理性能（如粒度、強(qiáng)度、氣孔率等）及礦石的熱性能（如軟化溫度、熱強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性等）。
    （2）軟化性能
    軟化溫度是指礦石在一定荷重下受熱而開(kāi)始變形的溫度。從開(kāi)始軟化到軟化終了的溫度范圍則叫軟化區(qū)間。
    礦石的軟化性能對(duì)高爐料柱的透氣性影響很大。礦石的軟化溫度高，軟化溫度區(qū)間窄，則高爐內(nèi)不會(huì)過(guò)早地形成初渣，同時(shí)其半熔化區(qū)域也小，因而高爐料柱的透氣性也好。
（五)物理性質(zhì)
    包括礦石粒度、機(jī)械強(qiáng)度、氣孔率等。
    礦石的物理性質(zhì)直接影響礦石的冶煉價(jià)值。例如：堅(jiān)硬的礦石，氣孔很少，在爐內(nèi)還原困難，焦比高，松軟的礦石，氣孔很多，在爐內(nèi)容易被料壓擠和摩擦成粉末，阻礙煤氣流通，對(duì)高爐操作也不利。因此對(duì)粒度、強(qiáng)度和氣孔率要有合適的要求。就其粒度而言，堅(jiān)硬難還原的礦石粒度應(yīng)小一些，通常8～40mm；易還原的礦石粒度可適當(dāng)大些，通常為10～50mm，特別多孔、易碎的礦石不宜直接入爐而應(yīng)經(jīng)人工加工造塊后再入爐。