4.1.1  高炉炼铁需大量利用矿产资源，利用国内和国外的矿产资源是重要的国家政策。按照《钢铁产业发展政策》要求：“内陆地区钢铁企业应结合本地市场和矿石资源状况，以矿定产，……以可持续生产为主要考虑因素”。因此，在高炉炼铁工程规划阶段就必须落实矿石质量和供应能力。

    沿海地区企业所需的铁矿石可尽量依靠海外市场解决。国外矿产资源丰富、品位高，可以提高高炉的操作指标，在价格合适的条件下，作为补充国内资源的不足，应予以利用。国内资源和国外资源的性能不同，要尽量利用和发挥两种资源各自的优势。

    近年来，铁矿石的进口情况见表2。

表2  近年来生铁产量和铁矿石进口情况(亿t)

4.1.2  根据我国富矿少、贫矿多的资源现状，铁矿石的原矿品位平均仅在26％～30％左右，必须细磨、精选才能得到高品位的铁精矿，适宜生产球团矿，并且生产球团矿的能耗较烧结矿低(2013年烧结平均工序能耗为49.1kg标准煤／t，球团工序能耗为28.2kg标准煤／t)，有利于炼铁系统节能。故入炉原料应以烧结矿和球团矿为主。为了提高烧结矿的强度，应采用高碱度烧结矿，搭配酸性球团矿或部分块矿，使高炉不加熔剂。

    《钢铁产业发展政策》规定：“企业应积极采用精料入炉、富氧喷吹、大型高炉……先进工艺技术和装备。”精料是基础。

    提高入炉铁矿石含铁品位和熟料率是精料的主要内容，精料是改善高炉操作指标的重要保证。近年来，随着国外矿使用的增多，以及国内选矿技术的提高，入炉矿石含铁品位不断提高。但是高品位的优质含铁原料越来越少，提高品位不仅增加成本，而且难度越来越大，2011年入炉含铁原料品位见表3。结合资源状况和高炉生产的实际情况，本次修编适当调整了入炉品位的要求。

表3 2011年度1000m3以上高炉入炉品位

    注：*表示已扣除W厂使用的特殊矿石。

    如果个别国内铁矿石选矿后仍达不到规定品位，应经过专题论证，企业的经济效益合适，方可降低入炉品位。

4.1.3  烧结矿是高炉使用最多的人造铁矿。2012年我国各厂烧结矿质量指标见表4～表6。

表4  拥有3000m3以上高炉的厂家烧结矿指标

表5  拥有2000m3～3000m3高炉的厂家烧结矿指标

表6  拥有1000m3～2000m3高炉的厂家烧结矿指标

    原料进入烧结之前均应经过混匀料场混匀。均应保证烧结矿的铁分、碱度和FeO的波动值。考虑到不同级别高炉的原料场装备水平的差异，不同炉容的高炉达到要求波动值的达标率也不同。炉容小的高炉也应提高铁分和碱度波动的达标率，减少成分波动对高炉的影响。规范是对原料的最低要求，是保证高炉稳定顺行的基本条件，在高炉设计时，可根据实际高炉的指标要求和原燃料条件，适当提高要求，以保证高炉获得更好的操作指标。

    烧结矿碱度是重要的冶金性能指标，对炉料结构和高炉炉况有较大的影响，在设计文件中应根据炉料结构，对烧结矿的碱度作出明确规定。烧结矿碱度的确定应避开粉化区间，因此烧结矿碱度宜大于1.8。

4.1.4  N厂、K厂、O厂、R厂等厂都建设有大型球团厂，球团矿的使用比例将不断提高。2012年国内主要球团厂球团矿的质量见表7。

表7  国内主要球团厂球团矿的质量

    进口球团矿有酸性和自熔性两种，由合同规定看，全铁品位都在64％以上，常温耐压强度在2000～2450，还原后耐压强度294～300，膨胀率16％～20％。在设计文件中应根据炉料结构和炉渣碱度的要求明确作出对球团矿的碱度规定。

4.1.5  国内高品位入炉块矿数量较少，国外入炉块矿品位有下降趋势。入炉块矿宜采用还原性能好、热爆裂性低的赤铁矿。

4.1.6  在进入高炉车间之前必须进行筛分、整粒，粒度和含粉率合格的原料、燃料方可进入高炉矿槽和焦槽。烧结矿应在烧结厂运往高炉之前进行整粒处理。

4.1.7  高炉大型化、高喷煤比，对焦炭质量提出了更高和更全面的要求。由于炼焦技术的进步，通过改善炼焦工艺能够提高焦炭的质量。各级高炉焦炭质量的统计数据见表8～表11。

表8   4000m3级以上高炉的焦炭质量指标

表9 3000m3级高炉的焦炭质量指标

表10 2000m3级高炉的焦炭质量指标

表11 1000m3级高炉的焦炭质量指标

    对焦炭强度的要求方面，各厂增添了热强度性能指标。M厂1号高炉着力改善焦炭质量，特别是焦炭的高温性能。焦炭高温性能改善的同时，降低焦比，增加负荷的情况见表12。

表12   M厂焦炭高温性能及焦炭负荷的情况

    目前捣固焦的指标体系还很不完善，其评价体系还存在较多需要商榷的地方，暂时还不便给出一套比较合理的捣固焦指标，因此本规范暂时未将捣固焦的指标纳入其中。

4.1.8  高炉喷吹煤粉是节约资源、降低成本、实现持续发展的重要技术。在高炉的燃料消耗中，随着喷吹用煤比重增大，喷吹用煤的质量对冶炼过程的影响也将增大，因此提出了较高的要求。

4.1.9  硫、磷等杂质影响生铁的质量；钾、钠、锌等杂质加剧了焦炭的破损和炉底、炉体砖衬侵蚀，既影响生产，又影响高炉寿命，有必要加以控制。

    1998年F厂1号高炉第三代炉体进行破损调查，发现有害元素金属锌、红锌矿、锌尖晶石，除了在沉积碳、耐火砖边缘及裂缝中富集外，几乎所有的裂隙中都有ZnO充填。F厂高炉中上部红锌矿富集的试样中ZnO高达46.57％～88.3％，炉缸试样中ZnO含量达42％。炉内有大量钾霞石形成，还有碳酸钾和硅酸钾存在，表明碱金属也是炉衬破损的主要原因之一。因此提出要减少入炉碱金属负荷，提高炉渣排碱能力，减少原料、燃料碱金属含量，控制含锌炉料的使用。

    1999年N厂1号高炉第二代，入炉原料含碱金属及锌负荷较高，分别为7kg／t和0.45kg／t，碱金属和锌的危害较突出，该高炉中修后只使用了不到4年。

    S厂8号1050m3高炉2003年5月2日投产，生产一年多风口大套开裂，冷却设备损坏，其原因之一是碱金属负荷高，2003年为4.18kg／t，2004年高达7.89kg／t。

    T厂6号2000m3高炉风口普遍发生严重上翘，主要原因是入炉有害元素量过大。逐年有害元素的入炉量的变化见表13。高炉所有26个风口2002年上翘幅度为2.4°～8.26°，平均5.79°；由于控制了有害元素2003年情况有所好转，2004年的上翘幅度为0°～3.78°，平均为1.31°。控制入炉有害元素起到了一定的作用。

表13 T厂6号高炉历年有害元素的变化

    R厂入炉碱金属控制在2.0kg／t，日本、法国和比利时西德马厂为3.0kg／t。新日铁锌的控制指标为0.15kg／t，奥钢联为0.11kg／t。一般铅控制在0.15kg／t。国外高炉的入炉的碱金属量和锌量见图3和图4。

图3  国外高炉入炉的碱金属量数据

图4  国外高炉入炉的锌量数据

    日本君津等厂烧结机曾经使用钾、钠高的原料，发生烧结机主电除尘效率大幅度下降等负面影响。