改善高炉高Al2O3低(MgO)/(Al2O3)渣系流动性研究

针对国内高炉炼铁原料中Al_2O_3含量不断提高和高炉炉渣中(MgO)/(Al_2O_3)偏高的情况,通过相图分析和对比高(MgO)/(Al_2O_3)和低(MgO)/(Al_2O_3)渣的炉渣粘度和熔化性温度,提出了当高炉采用低(MgO)/(Al_2O_3)渣制度时应采取的冶炼措施。分析表明,炉渣中MgO含量低时,可以通过适当提高二元碱度和炉渣过热度的方法保证炉渣的流动性,但二元碱度不易超过1.25,否则炉渣熔化性温度超过1 380℃,高炉操作抗波动能力下降。     

5号高炉高Al_2O_3炉渣冶炼实践

梅钢5号高炉在生产中炉渣(Al_2O_3)含量一般在15.5%左右,长期以来在高炉炉料中加入蛇纹石熔剂,维持其传统经验认可的高铝渣的(MgO)/(Al_2O_3)需要维持在0.5以上的技术原则以获得合适的炉渣黏度等冶金性能,但产生了渣量增加及高炉下部透气性恶化等问题。为此梅钢高炉根据辅助炉渣相图理论开展了渣系结构优化研究及冶炼实践,结果表明:适当提高炉渣R_2可以降低炉渣黏度改善流动性,对于(Al_2O_3)在15.5%~16.0%的炉渣,(MgO)在7.O%~7.5%,R_2控制在1.20~1.25,能够满足高炉冶炼需求;在(Al_2O_3)含量达到15.73%炉渣条件下,通过渣系、炉料结构及操作制度等冶炼技术的调整优化,发挥系统协同作用,高炉能够获得良好的技术经济指标,全年平均利用系数达到2.262 t/(m~3·d),燃料比达到492 kg/t。     

莱钢1880m~3高炉低(MgO)操作实践

对莱钢1880m~3高炉低(MgO)操作实践进行了总结。2014年前1880m~3高炉(MgO)保持在9%、(MgO)/(Al_2O_3),保持在0.65左右,之后(MgO)保持在5%、(MgO)/Al_2O_3保持在0.3~0.35,实现了低(MgO)操作。近2年的实践表明,提高炉渣二元碱度、保证充足的渣铁温度是实现低(MgO)操作的关键;低(MgO)操作可实现较好的经济效益,是降低炼铁成本的有效途径。     

Al_2O_3和MgO对炉渣热焓的影响及热力学分析

为了研究Al_2O_3和MgO对炉渣热焓、Al_2O_3和MgO活度及炉渣液相区的影响,以酒钢高炉炉渣成分为基础,通过Factsage热力学软件计算了不同组分炉渣的热焓、活度和液相区变化。结果表明,随着Al_2O_3和MgO含量的增大,炉渣热焓值均逐渐增大,Al_2O_3和MgO在炉渣液相中的活度也逐渐增大。炉渣液相区随着Al_2O_3和MgO含量的提高及温度的升高而扩大,根据炉渣实际成分,当Al_2O_3含量低于10%,适当降低碱度和MgO含量可扩大炉渣液相区,当Al_2O_3含量大于10%时,提高碱度和MgO含量有利于液相区的扩大。     

梅钢5号高炉高(Al_2O_3)渣降(MgO)冶炼实践

对梅钢5号高炉高(Al_2O_3)炉渣结构优化研究及冶炼实践进行了总结。认为,提高(MgO)不是维持高(Al_2O_3)炉渣合适黏度唯一的技术手段;在一定范围内,降低(MgO),适当提高R_2,可以维持炉渣黏度不变。梅钢5号高炉实践表明,在(Al_2O_3)达到15.73%条件下,通过渣系、炉料结构及操作制度等冶炼技术的调整优化,高炉能够获得良好的技术经济指标,全年平均利用系数达到2.262,燃料比达到492kg/t。     

低钛高炉渣排碱能力研究

针对某钢厂高炉低钛渣系的排碱能力进行试验,研究w_(CaO)/w_(SiO_2)、w_(MgO)、w_(Al_2O_3)、w_(TiO2)以及初始碱含量对炉渣排碱能力的影响。结果表明:随炉渣w_(CaO)/w_(SiO_2)的提高,炉渣中w_(MgO)和初始碱含量的增加,高炉渣的排碱能力都逐渐降低;随炉渣中w_(Al_2O_3)的提高,炉渣的排碱能力逐渐增强;炉渣的排碱能力随w_(TiO_2)的增加有小幅度的降低。建议高炉生产应适当的降低炉渣w_(CaO)/w_(SiO_2),炉渣的w_(CaO)/w_(SiO_2)应保持在1.05到1.10左右;适当降低w_(MgO),炉渣w_(MgO)含量保持在7%~8%左右;适当增加w_(Al_2O_3),降低w_(TiO_2);减少碱金属的入炉量,降低高炉碱负荷。     

酒钢高炉炉渣熔化温度与流动性研究

为了研究二元碱度、MgO含量和Al_2O_3含量对酒钢高炉炉渣流动性及熔化温度的影响,以酒钢高炉炉渣为基础,运用Factsage热力学软件计算了不同组分炉渣的黏度和熔化温度。根据计算结果,分析了二元碱度、MgO含量和Al_2O_3含量对炉渣黏度和熔化温度的影响规律。结果表明,当前酒钢高炉炉渣化学稳定性良好。为使炉渣具有良好的流动性和熔化温度,酒钢高炉炉渣二元碱度应控制在1.05左右,MgO含量在8%~10%以上较为适宜,Al_2O_3含量应不超过10%。     

MgO/Al2O3对高炉渣基矿渣棉制备过程中调质熔渣析晶行为的影响

为了探究MgO/Al_2O_3对高炉渣基矿渣棉制备过程中调质高炉熔渣析晶行为的影响,利用Factsage热力学软件模拟了不同MgO/Al_2O_3时调质高炉熔渣降温过程中的理论析晶温度和析晶种类及含量,在实验室条件下以化学纯试剂模拟制备不同MgO/Al_2O_3高炉熔渣,利用XRD和SEM定性分析了不同MgO/Al_2O_3调质高炉熔渣的析晶行为。结果表明:不同MgO/Al_2O_3调质高炉熔渣均出现析晶现象,析出相主要是钙镁黄长石(2CaO·MgO·2SiO_2)和钙铝黄长石(2CaO·Al_2O_3·SiO_2),且析出相含量随MgO/Al_2O_3的变化呈规律性变化;不同析出相的开始析出温度和熔渣的固相开始析出温度随MgO/Al_2O_3值变化呈规律性变化,当MgO/Al_2O_3为0.6时,熔渣固相开始析出温度最低,为1 406.83℃,此时析晶活化能最大,此时体系最稳定。     

高炉渣液相生成行为与结晶过程的热力学研究

根据实际高炉炉渣的化学组成,利用FactSage热力学软件结合实验研究对不同组分条件下高炉渣的冶金行为进行探究从而得出二元碱度R_2、w(MgO)/w(Al_2O_3)和Al_2O_3含量对高炉渣熔化温度以及液相生成行为与结晶过程的影响。结果表明:熔渣的开始结晶温度处于液相生成区间即熔化区间内,当R_2在0.9～1.2、w(MgO)/w(Al_2O_3)在0.35～0.60、Al_2O_3质量分数在12%～17%的范围内增加时可促进黄长石的生成而抑制硅灰石和假硅灰石的生成,促进高炉熔渣的液相生成。R_2每增加0.1,熔化终了温度升高约34.3 K;w(MgO)/w(Al_2O_3)每增加0.1,熔化终了温度升高约32.0 K;Al_2O_3质量分数每增加1%,熔化终了温度升高约7.6 K。     

宝钢高炉渣理化性能研究

本文结合宝钢高炉将来使用国外矿及可能变料的情况,予测了设计炉渣成分(CaO/SiO_2=1.23、A1_2O_3=15.0％,MgO=6.4％)及成分为CaO/SiO_2=1.10～1.30、Al_2O_3=11～19％、MgO=6～12％的高炉渣的理化性能。 文中采用正交试验法,研究Al_2O_3、MgO、CaO/SiO_2及其交互作用对炉渣熔化性能的影响。另外,对此类型炉渣的脱硫性能、表面张力及矿物组成作了探讨。     

高炉氧化镁渣的选择研究

本文用混料回归设计来进行高炉MgO渣性能的研究。MgO对熔化性温度的影响由Al_2O_3决定。碱度和MgO量的增加,使炉渣熔化性温度升高。对一定的Al_2O_3相应有一最大允许MgO量。CaO和MgO对脱硫效果的置换关系由SiO_2来决定。当SiO_2>41.1％,用MgO代替CaO,L_s增大,反之则不然。高炉合适MgO渣可根据高A1_2O_3、高MgO,高Al_2O_3、低MgO,低Al_2O_3、高MgO等生产条件配合选定。     

东北大学研发现代高炉最佳镁铝比冶炼技术

<正>东北大学教授沈峰满团队根据高炉炉渣中Al_2O_3含量的不同,研发了分段确定镁铝比(MgO/Al_2O_3)最佳操作指标的定量方式,掌控了高炉炉渣中镁铝的黄金分割点,确立了不同条件下镁铝比的适宜值,推进了我国高炉冶炼的精细化。2018年,该成果获得冶金科学技术一等奖。该技术总体达到了国际先进水平,特别是对MgO在炼铁工艺中的作用机理研     

Al2O3、MgO和二元碱度对高炉渣稳定性影响研究

为降低成本、拓宽矿源,对高炉高铝矿终渣进行了系统研究。通过测定不同组分炉渣黏度和熔化温度,并使用Factsage软件计算相图,得出结果:炉渣温度稳定性随MgO含量和二元碱度的增加而变好、随Al_2O_3含量的增加而变差,其中Al_2O_3含量对炉渣温度稳定性的影响最为显著;相比于MgO和Al_2O_3含量波动,二元碱度波动对炉渣成分稳定性影响最为明显,在高炉冶炼过程中,应严格控制二元碱度波动。     

高炉炉渣适宜镁铝比的理论基础

对高炉炉渣全成分(Al_2O_3=8%～25%)的适宜镁铝比进行了理论分析,以构建协同优化-功效最大化的适宜镁铝比理论体系。基于热力学和相图分析,定量给出了适宜镁铝比三段式精细化控制方针:①当炉渣Al_2O_314%时,炉渣的镁铝比不受限,可根据原燃料条件和生产成本等条件添加MgO;②当炉渣Al_2O_3=15%～17%时,炉渣适宜的镁铝比为0.40～0.50,但需注意炉渣对温度的敏感性;③当炉渣Al_2O_318%时,炉渣适宜的镁铝比为0.45～0.55。     

重钢2500m~3高炉炉渣流动性的实验研究

以重钢2500m~3高炉实际炉渣为基础,实验研究了MgO、Al_2O_3和R2对炉渣流动性能的影响。结果表明,炉渣中MgO含量的增加可以降低炉渣的粘度,但粘度的变化相比于其它两个因素的影响较小;Al_2O_3含量对粘度的影响呈现先升高后降低的趋势,分界点为16%;R2的提高有利于降低炉渣的粘度,但当R2超过1.35以后,降低趋势变得平缓。     

南钢高炉炉渣适宜成份的研究和探讨

通过对南钢高炉生产渣样的现场统计和实验室研究,探讨了南钢高炉渣的熔化性、流动性和脱硫能力。针对南钢高炉渣实际脱硫系数较低,确定南钢高炉渣的适宜组成是(CaO/SiO_2)1.07,(MgO)10％及(Al_2O_3)10％。     

包钢4150m~3高炉降低(MgO)研究

针对包钢4150m~3高炉原料条件及实际生产状况,开展了MgO对终渣流动性影响研究,在此基础上进行了降低(MgO)生产实践。理论分析和实验室试验结果表明,在终渣Al_2O_3为14%、R_2为1.1的条件下,将终渣MgO控制在6%~10%为宜。包钢4150 m~3高炉降低(MgO)生产实践表明,在炉渣碱度稳定的前提下,炉渣脱硫能力随着镁铝比的降低而降低。建议(MgO)控制在8.0%,镁铝比控制在0.6,炉渣脱硫性能可满足生产需求。     

唐钢3200m~3高炉炉渣成分及性能分析

近年唐钢3 200 m~3高炉由于炉料结构发生变化,渣中Al_2O_3含量最高达16%,影响了炉渣性能,对生产的稳定带来了影响。通过检测炉渣的成分及性能,结合相图理论,分析了Al_2O_3、二元碱度及Mg O含量对炉渣性能的影响,结果表明,二元碱度在1.15以下时,炉渣在较低温度下仍有较好的流动性;R~2为1.2时,MgO含量应低于8.69%。唐钢高炉选择Al2O3含量约为15%、MgO含量为6%~9%、R2≯1.2的渣型较为适宜。     

高炉使用高氧化镁渣的研究

前言武钢高炉炉渣中的Al_2O_3含量较高,其MgO含量在烧结矿不加白云石时一般小于3％,炉渣流动性差,有时甚至渣铁不分,给生铁产量和质量带来很不利的影响。解决以上问题的关键,在于提高炉渣中的MgO含量以改善炉渣性能。通过对1972年9月下旬烧结矿加白云石的高炉冶炼结果(炉渣中MgO含量从5~6％提高到9~10％左右)和试验室测定数据的分析可以肯定,高氧化镁渣(10~12％)对改善生铁质量,提高炉渣流动性,减少风渣口破损有显著作用。     

钒钛磁铁矿高炉冶炼的炉渣性质与钒氧化物还原关系

根据承钢高炉炉渣含钒高的特殊性,为了提高钒的还原收得率,研究高炉炉渣性质与钒还原的关系。研究结果表明:在炉渣碱度R12、MgO含量10%左右、Al_2O_3含量14%左右、TiO_2含量9%以下、炉渣温度1 500℃左右条件下,有利于钒还原;增加渣中V_2O_5含量,炉渣熔化性温度降低,但对炉渣黏度影响不明显。