澳大利亚|精品铁矿锐减,国外铁矿巨头风光不在,国内资源将成钢铁主要来源


我国每年都从国外大量进口铁矿石 , 而且定价权并不完全掌握在国内手里 , 国外铁矿石不仅频繁涨价 , 还要给中国脸色看 。 这让每一个中国人耿耿于怀 。
钢铁是制造机械设备的核心材料 , 由于使用过程中零配件的损耗和整体折旧报废 , 社会每年都会产生一定数量的废钢铁 。 钢铁还是重要的建筑材料 , 建筑物的拆解也会产生数量庞大的废钢铁 。 具体的废钢产量和整个社会的钢材总保有量有关 , 一般是占钢材总保有量的0.5%~0.8% 。
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中国国内的钢铁总保有量大约在350亿吨 , 每年产生的废钢大约在2.6亿吨左右 。 2018年中国的钢材产量超过了9亿吨 , 由此可见 , 纯粹用废钢作为钢铁的来源 , 这个缺口还是很大的 。
相当长一段时间内 , 依靠废钢回收不能替代国外矿石进口 。
钢铁的冶炼 , 从矿石到粗钢 , 需要经过多个关键性的步骤 。
很多人以为铁矿石从矿山里开采出来 , 直接丢到高炉里面就可以冶炼 , 这是不对的 。
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因为从铁矿里挖出来的原矿有大块、小块 , 颗粒的直径都不一样 , 如果直接倒进高炉里面大块之间就会留有很大的空隙 , 这些很大的空隙会被小块填满 , 而小块之间的空隙会被更细小的粉状颗粒填满 。 这会造成熔炼的火力不均匀 。
这就好像我们日常用的煤炉里面 , 通常烧的都是煤球或者是煤饼 , 而很少直接烧原煤 。
铁矿石在正式冶炼之前 , 也要和煤球、煤饼那样进行过一定的处理 。
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这个过程一共分为三个步骤:
第1步 , 球团原料制备与混合 。 铁矿、添加剂、无烟煤、白云石、粘结剂按粒度和化学规格配制 , 给下一个步骤使用 。
第2步 , 造球 。 严格控制湿度下 , 使用第1步的原料 , 在无热处理的情况下轧制 , 获得球形矿粉团(类似于湿煤球) , 生球直径为8-16mm 。
第3步 , 烧结 。 在控制加热速率的高温处理中硬化生球 , 以达到处理、运输和最终应用的冶金要求 。
这整个过程叫做铁矿石的烧结 。
●图中这些圆形的、规则的铁矿石烧结体 , 才是送入高炉的原料 。
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这些烧结好的球团铁矿放到高炉里 , 才能够冶炼出铁水 , 这只是最初级的钢铁生产原料 。
【澳大利亚|精品铁矿锐减,国外铁矿巨头风光不在,国内资源将成钢铁主要来源】团矿和烧结 , 是钢铁冶炼前的重要步骤 , 对于提高冶炼效率非常重要 , 在高校里面有专门的专业 。
铁冶炼过程中形成的矿渣 , 主要成分是二氧化硅和金属氧化物形成的硅酸盐和硅铝酸盐 , 这些成分比较容易去除 。
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比较难以去除的成分是少量的硫和磷 , 它们混在钢铁里面 , 和铁形成一种合金状态 。
除去钢铁里的硫 , 需要往融化的铁水里面掺入镁粉 。 除去磷需要用电渣重熔法 , 让铁水流过特殊的矿渣进行过滤 。 这两种方法成本都非常高 。
所以 , 控制钢铁品质的最佳手段 , 就是采用含硫和含磷比较低的精品铁矿石品种 。
目前 , 主要用来炼铁的铁矿有三氧化二铁(黄铁矿或者是褐铁矿) , 还有四氧化三铁(磁铁矿) , 这两种矿石在中国国内都有 。
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