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有害元素对高炉冶炼的影响

有害元素通常指硫（S）、磷（P）、钾（K ）
钠（Na）、铅（Pb）、Zn（锌）、As（砷）、Cu
。通常高炉冶炼对铁矿石要求如下：

Pb＜0.1%、Zn＜0.1%、As＜0.07%、
Cu＜0.2%、K2O+Na2O≤0.25%。
硫（S）：硫对钢材是最为有害的成份，它使
钢材产生“热脆性”。铁矿石中硫含量高，
高炉脱硫成本增大，所以入炉铁矿石含硫愈
少愈好。
磷（P）：磷对钢材来说也是常 见有害元素之一，
它使钢材产生“冷脆性”。铁矿石中的磷，在高
炉冶炼时100%进入生铁， 烧结也不能脱磷，控
制生铁含磷量主要是靠控制铁矿石
含磷量。脱磷只能通过炼钢来进行，增 加了
炼钢的脱磷成本。因此，铁矿石含磷越低越
好。
碱金属：碱金属主要有钾和钠。钾、钠对高
炉的影响不是正比例性质，高炉本身有一
定的排碱能力，

碱金属在控制范围内对高炉影响不大。
但是入炉铁 矿石碱金属含量太多，超过高炉
排碱能力，就会形成碱金属富集，导致高炉
中上部炉料碱金属含 量大大超过入炉料原
始水平。铁矿石含有较多的碱金属极易造成
软化温度降低，软熔带上移， 不利于发展间
接还原，造成焦比升高。球团含有碱金属会
造成球团异常膨胀引起严重粉化，恶化 料柱
透气性。碱金属对焦炭性能破坏也很严重。
另外，高炉中上部碱金属化合物黏附在炉墙< br>上，促使炉墙结厚、结瘤并破坏砖衬。因此，
铁矿石含碱金属越低越好。
铅（Pb）：铅在高炉中几乎全部被还原，
由于密度高达11.34t∕m³，故沉于死铁层之下，
易破坏炉底砖缝，有可能会造成炉底烧穿。
锌（ Zn）：锌很容易气化，锌蒸汽容易进入 砖缝，氧
化成为ZnO后膨胀，破坏炉身上部耐火砖衬。
砷（As）：砷对钢材来说也是有害 元素之一，
它使钢材产生冷脆性，使得钢材焊接性能变
差。铁矿石中砷基本还原进入生铁，影响 生铁
质量。此外砷在烧结过程中挥发，对环境
影响较大。

铜（C u）：铜会使钢材“热脆”，钢材不易轧
制和焊接。少量铜能改善钢的耐蚀性。在
高炉冶炼中，铜全部还原进入生铁中。

钛能改善钢的耐磨性和耐腐蚀性。但在高 炉
冶炼时，会使炉渣性质变坏，约有90%的钛
进入炉渣。钛含量低时对炉渣及冶炼过程影响不大，含量高时，会使炉渣变稠，流动性
差，对冶炼过程影响很大，而且易结炉瘤。
钛有 护炉作用，不少高炉专门买钛矿加入高
炉护炉。

总之，高炉冶炼要求铁矿石有元素越低越
好。