塔塔钢铁公司采取措施提高炼铁原料质量

　　虽然影响钢铁生产效率的矿石与矿物的固有性质是不能改变的，但钢铁企业仍然做了大量工作来改进他们。在印度，联合钢铁企业利用传统高炉技术为炼钢生产制造铁水，大部分钢铁企业的成功与高效主要归功于优质的生产原料。
　　今天，铁矿石、煤炭和石灰石等钢铁生产原料已不再是简单的一般原料，而是作为高炉适用原料被附加上了诸多的规范。 

　　矿石与烧结矿
　　目前，铁矿石的质量有以下参数评定，即：铁、氧化铝和磷等化学成分，爆裂、还原性和软熔等。化学组成容易评定，而其它方面则需要深人研究。
　　来源不同的铁矿石在上述几个方面的差异很大。某些性质是铁矿床固有的，既不能改变也不能改善。塔塔钢铁公司有两大铁矿石来源，即Noamundi和Joda。虽然这两个矿床相距仅30km，但矿石的爆裂性质却不同，Joda矿要好一些。为了解碎裂的机理，曾经进行了详细的研究。生矿石在高炉内迅速软化，这种缺限可用人造矿缓解，如烧结矿、球团矿。在印度，烧结矿是比球团更经济的选择。烧结矿在简单的加热过程中不会碎裂。还原粉化指数RDI用来评定烧结矿和矿石这——独特的性质。
　　近些年，通过降低铁矿粉中氧化铝含量，使得因氧化铝含量增加而导致烧结矿性能变差的趋势得到遏制。烧结矿中的氧化铝基本来自铁矿粉。随着强调洗矿、混入高品位矿等措施的应用，氧化铝含量稳步下降。虽然氧化铝含量下降，质量明显提高，但仍然有进一步改进的空间。塔塔钢铁公司目前正打算利用增大烧结矿料批的手段来提高铁水产量。铁矿粉的质量需要改善，使氧化铝含量不超过2％，通过在Noamundi进行选矿，增加Joda的产量等手段实现。
　　生矿和烧结矿的软熔行为影响高炉状态，必须进行彻底的测试。最近，这些装备已经建立在了塔塔钢铁公司的实验室内。研究指出，Noamundi矿与jo_da矿有很大的差异。Joda矿通常要好一些，这有助于塔塔公司在Joda进行大量投资。自2000年，Joda矿承担了炼铁厂矿石需求总量的40％—45％。

　　煤与焦炭
　　虽然不是唯一的因素，但决定高炉性能最重要的因素是焦炭。焦炭在高炉内扮演了一个重要的角色：这个还原剂使得料柱保持通透，使得上升煤气均匀分布，对整个料柱提供了必要的支撑，满足工艺的热量需求。 
　　虽然可以从多个方面描述焦炭性质，且他们有一定的相关性，但反应后强度CSR和灰分是两个决定性因素。CSR值基本随着用于炼焦的煤种而变。采用用捣固炼焦技术，也可以用质量较差的混合煤生产出CSR值非常高的焦炭。高炉或许能够接受灰分较高的焦炭，却无论如何不能是CSR差的焦炭。
　　塔塔公司于1989年引进了捣固炼焦技术，目前，所有焦炉都在生产捣固焦炭。降低灰分先于捣固炼焦开始，通过使用20％-30％的澳大利亚优质焦煤实现。早些年，煤炭中的灰分是20％，现在已经实现标准化，为17％。这些改进使得煤炭灰分降低，焦炭CSR值明显提高。

　　熔剂 
　　在钢铁厂内，熔剂是在铁、钢生产：阶段去除夹杂物的重要生产原料。自然；界的熔剂通常是石灰石和白云石。当通过烧结矿加入熔剂时，会降低高炉的热负荷。
　　塔塔钢铁公司最初使用白云石作为炼铁熔剂，后来改成石灰石。从上世纪60年代起，又开始使用白云石，开始时的用量为15％，到了90年代则上升到50％。白云石和石灰石皆为本地资源。在上世纪80年代，塔塔认识到，经由熔剂途径人炉的碱金属相当高(0．3％—0．7％)。因此，自上世纪90年代开始，在烧结时使用更纯净的小于0．1％的低碱金属熔剂。
　　1995年，用橄榄石取代了白云石。为稳定高炉操作，为了保持足够的流动性，把烧结矿的碱度维持在一个特定的范围是至关重要的。塔塔钢铁公司铁矿石中二氧化硅含量低，因此，最好能有一种熔剂以预吸收形式引入二氧化硅。硅酸镁岩，如橄榄石，是白云石和石英岩的最佳替代品，符合国际惯例。转向使用橄榄石的结果如下表：

　　新世纪的原料
　　随着改善、选择原料，在高炉操作技术变更的支持下，高炉效率与铁水质量的提高也就不得不来临了。原料的准备、烧结和炼焦在实现高产方面扮演了重要角色。
　　铁矿石是夹杂物最大的来源，减少夹杂物总能保证钢铁生产目标的实现。在这些年中，虽然随着氧化铝含量下降，塔塔钢铁公司原料质量明显提高，且进一步的降低是可能的。公司欲通过选矿将氧化铝降到2％左右。随着氧化铝的降低，磷含量也在下降，更多的努力正在投向低磷原料的使用方面。
　　焦炭无疑是高炉最重要的人炉原料。除了灰分外，CSR差也是高炉低效的一个关键因素。通过使用适当的预碳化技术，如捣固装料，CSR值得到明显提高，即使是使用较差的混合煤进行生产。今后，塔塔钢铁公司将会更多的利用进口半软焦煤配合它自己的中等级焦煤生产。因为成本较低，为生产灰分小于17％的优质焦炭，进口煤的比重会上升到40％—50％。

　　结语
　　原料领域内革新与变化的结果是，塔塔钢铁公司成为一座现代化的以世界最低成本生产高炉铁水的工厂。为了改进高炉的性能，这些年在原料方面采取的主要措施有：
　　*先后降低矿石和烧结矿中的氧化铝含量； 
　　*通过捣鼓装料和使用进口煤炭等手段来增加焦炭强度、提高反应性、降低灰分，提高了焦炭质量；
　　*尽可能的在烧结中使用适宜的碱金属含量低的熔剂；
　　*在烧结矿中使用高品位铁矿粉和橄榄石；
　　*优化烧结机，实现装料最大化；
　　*引入新的工艺控制参数，如焦炭的CSR和烧结矿的RDI。
　　对优质原料的要求永无止境，某些质量参数可通过选矿实现，而矿石或者矿物固有的性质是不能改善或改变的。必须记住的是，原料是既不能创造也不能制造的天然产物。塔塔认为必须尽最大的努力来明智地使用这些天然资源，把他们转化成有用的产品。