合理炉料结构(Reasonable charge structure)是指高炉炼铁时根据矿石供应情况和各种矿石的特性，确定它们的合理配比，以使高炉获得良好的技术经济指标和经济效益。装入高炉的含铁炉料的构成是指天然富铁矿(块矿)、烧结矿和球团矿三类炉料在便用时的搭配组合，其他少量的含铁料如钢渣、废铁等不包含在炉料结构的概念之中。

合理炉料结构(Reasonable charge structure)是指高炉炼铁时根据矿石供应情况和各种矿石的特性，确定它们的合理配比，以使高炉获得良好的技术经济指标和经济效益。装入高炉的含铁炉料的构成是指天然富铁矿(块矿)、烧结矿和球团矿三类炉料在便用时的搭配组合，其他少量的含铁料如钢渣、废铁等不包含在炉料结构的概念之中。

高炉使用的天然富矿和球团矿按它们脉石的性质分为酸性矿、半自熔性矿(CaO/SiO2在0.5左右)和自熔性矿(CaO/SiO2在1.0-1.2)；而烧结矿则分为酸性烧结矿、自熔性烧结矿(CaO/SiO2在1.15-1.35)和高碱度烧结矿(CaO/SiO2在1. 6以上)等3种。长期的生产实践表明，还没有哪一种含铁炉料在单一使用时，能够完全满足高炉强化冶练的要求。

烧结矿和球团矿混合作为高炉炉料，在炉身上部的预还原带，两者都以固体状态存在， 综合炉料的低温冶金性能基本是两种炉料的机械组台。进入滴落带的炉料已经是液体，烧结矿与球团矿的成分已经同化。综合炉料在炉身下部高温还原带和软熔带的行为是人们最关心的问题，即综合炉料的荷重升温还原性能、1250℃高温还原性能及软熔性能1。

(1) 熟料比高(即炉料中烧结矿和球团矿的比例高) ，炉料综合冶金性能好。相对于生矿(块矿) 而言，熟料的冶金性能较好，故首先要求熟料比高。但是，熟料本身的冶金性能也有个优化问题。例如，过去一段时间我国许多钢铁厂曾以100 %自熔性烧结矿作为高炉的原料，熟料比虽高，但由于其冶金性能欠佳，冶炼效果并不理想，后来都改成了高碱度烧结矿；又如，国外有些高炉曾采用很高配比的酸性球团矿作原料，同样由于其冶金性能欠佳，并且高炉内要加入大量石灰石，冶炼效果不好，后来将酸性球团矿改为碱性球团矿。所以，熟料比高和综合冶金性能好必须并重。

(2) 生产熟料应采用烧结还是球团工艺，应根据矿粉性能决定。一般富矿粉粒度粗，不能制造球团矿，应做成烧结矿；精矿粉粒度细，若做成烧结矿，则因其透气性差而不好烧，因此应做成球团矿。但也有例外：例如，我国包钢的白云鄂博精矿，因含氟和碱金属高，生产球团矿时，不仅污染环境，而且球团矿质量很差(还原膨胀率太高) ，高炉不能用，该精矿就只能做成烧结矿；再如，攀钢的含钒钛铁精矿，因其粒度粗，也不宜生产球团矿，如果再磨细，则炉料和炉渣中TiO2更高，不利于高炉生产，因此该精矿还是以生产烧结矿为佳。

(3) 高炉内不直接加入熔剂(石灰石、白云石等)。所有高炉需要的熔剂都应该在烧结或球团中加入，以提高高炉生产效率和降低消耗。

(4) 生铁成本最低。高炉炼铁可用的矿源有富矿粉、铁精矿、块矿、球团矿(包括自产球团矿和商品球团矿)。一般富矿粉最便宜且货源多，其次是块矿，再次是精矿，最贵是商品球团矿。厂家应根据各矿种的质量、价格、运费等具体情况，选择矿源，以获得最低的生铁成本，然后根据矿源决定用什么造块工艺2。

北美(美国和加拿大) 高炉的含铁原料以球团矿为主，因为他们的矿源多为细精矿，适宜于生产球团矿。早期多是酸性球团矿，因冶金性能欠佳，而且高炉还要加入生石灰石，生产效果不理想，已普遍改为碱性球团矿。

欧洲、日本、韩国高炉的含铁原料以烧结矿为主，因为他们主要是在国际市场上购矿，国际市场上粉矿多，价格最低，而粉矿宜于生产烧结矿，不能生产球团矿。

俄罗斯高炉的含铁原料以烧结矿为主，但球团矿配比在逐渐增多。俄罗斯高炉的矿源精矿居多，但长期却用来生产烧结矿，随着技术的发展，球团矿配比已逐渐增加上来了。

从上述情况可以看出，各个国家和地区的高炉因矿源不同而采用了不同的炉料结构。甚至在一个企业内的不同地域的钢铁厂也是如此，例如，澳大利亚BHP公司所属三个钢厂中，有两个厂的高炉是以烧结矿为主要原料，而另一个厂的高炉则是以球团矿为主要原料，因前两个厂的主要原料是富矿粉，后一个厂的主要原料是细精矿。总之，国外各钢铁厂的高炉炉料结构都是因地制宜2。

我国铁矿资源多为贫矿，富矿很少，可用原料主要为细精矿，富粉矿、块矿很少。在这种情况下，本应以生产球团矿为主，但由于历史原因，我国高炉却走了一条以烧结矿为主要原料的路子。那么，是不是要矫正过来，今后都一律建球团厂呢? 也不能笼统地这么说。因为，随着我国钢铁工业的发展，我国自产的铁矿石已经远远不够用了。许多钢铁厂像过去那样靠自产铁矿和在国内买矿已经不能满足需要了，需要从国外进口矿石作补充，甚至有些沿海沿江的钢铁厂，建厂时的原料基础就是吃进口矿。

全国每年消耗的铁矿石大约有一半需要从国外进口，而国外铁矿市场上，富粉矿多，价格便宜，块矿比粉矿少，价格也较贵，细精矿更少，价格也更高，商品球团矿也少，价格尤贵，显然，从国外买矿应该主要是买富粉矿。因此，我国钢铁厂今后应该建球团厂还是建烧结厂，应根据不同情况来抉择。

一些大型老钢铁厂，有自己的矿山，生产的铁精矿能满足自己大部分用量，但需要进口一部分铁矿作补充。他们多年来都是用自产铁精矿生产烧结矿，烧结机能力很大，而球团矿生产能力不足，或者甚至没有球团矿。于是，当矿石平衡出现缺口时，就进口块矿或球团矿来补充，这是不合理的，经济上也是不合算的。他们应该进口富矿粉来生产烧结矿(进口富矿粉比进口块矿和球团矿价格便宜，而且掺入富矿粉后比全烧精矿粉还好烧) ，同时建设(或扩建) 球团厂，所需酸性炉料应该全部用自产精矿生产球团矿来解决。他们高炉的合理炉料结构应该是高碱度烧结矿加酸性球团矿。

地处沿海、沿江主要吃进口矿的钢铁厂，主要原料应该是富矿粉，他们应该建烧结厂，而不是建球团厂。他们高炉的炉料结构应该是高碱度烧结矿加块矿(或球团矿)，或者高碱度烧结矿加块矿加球团矿。

生产商品铁精矿的独立矿山应该将产品深加工，生产氧化球团矿，以解决许多钢铁厂因缺少酸性炉料而被迫花高价进口球团矿或块矿的问题。这样做对矿山和钢铁厂都有利。

关于炉料结构中球团矿占多少比例为最佳?在能满足高炉对炉料综合冶金性能的要求的前提下，球团矿配多少最佳主要决定于经济，看配多少球团矿生铁成本最低。因为从高炉冶炼来说，实践已经证明，以烧结矿为主或球团矿为主都是可以的，并且在碱度平衡方面也不存在问题。

关于因为烧结厂有污染是否应该立即着手淘汰烧结机的问题，现阶段比较现实的做法应该是加强烧结的环保措施，而不是立即停建烧结机。否则世界上那么多富矿粉怎么造块?难道要将买来的富矿粉再磨细了去生产球团矿?炼铁过程的污染的确不容忽视，除烧结过程有污染外，焦炉对环境的污染比烧结更严重，的确应该解决。但解决炼铁污染问题的根本措施不是用球团去代替烧结，而是应该加速发展粉矿熔融还原工艺，将焦炉、烧结、球团、高炉全部淘汰掉，不过这是一个渐进的过程3。

(1) 世界上高炉的合理炉料结构不是单一模式，它决定于矿源和炼铁成本。

(2) 根据我国的现实情况，高炉的合理炉料结构应该是高碱度烧结矿配加酸性球团矿，或高碱度烧结矿配加酸性球团矿和块矿，或高碱度烧结矿配加块矿。

(3) 我国自己有矿山的钢铁厂，其所需酸性炉料应该全部用自产铁精矿生产球团矿来解决。我国生产商品铁精矿的独立矿山，应该发展球团矿，以解决国内高炉对酸性炉料的需求1。

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