高炉渣的冶金性能及造渣制度

针对唐钢高炉大量采用高品位、低SiO2含量、高Al2O3含量的外矿的特点,研究了在新的配矿结构下,炉渣碱度(CaO/SiO2)、MgO含量和Al2O3含量对唐钢高炉炉渣的粘度、熔化性温度、脱硫能力的影响.唐钢高炉合理的造渣制度为:保持炉渣温度稳定,碱度控制在1.10左右,MgO的质量分数控制在11%左右,通过合理配煤,适当使用部分冀东矿的方法尽量降低炉渣的Al2O3含量.     

唐钢高炉炉渣排碱能力的研究

唐钢炼铁厂与河北联合大学合作,在实验室完成了炉渣排碱试验,以探索炉渣碱度、MgO含量、Al2O3含量和K2O含量等炉渣中的主要化学成分对炉渣排碱能力的影响,并提出了高炉提高炉渣排碱能力的生产建议.     

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。     

MgO含量和碱度对高炉渣粘度的影响

根据唐钢第二炼铁厂高炉的原料条件和冶炼情况,研究了MgO、二元碱度(CaO／SiO2)对高炉渣的流动性粘度熔化性温度的影响,为唐钢高炉优化造渣制度提供实验和理论依据,结果表明：炉渣碱度在1．10-1．20之间,MgO在10％-12％,Al2O3≯14％时高炉能达到较好的冶炼效果,从理论上分析了炉渣中R2及MgO的适宜含量范围。     

Al2O3和MgO含量对高炉炉渣熔化性温度的影响

本文介绍了Al2O3和MgO含量对高炉炉渣熔化性温度的影响，通过实验室研究和工业试验，结果表明，高炉炉渣Al2O3含量降低后，可适当降低炉渣MgO含量，且不会对炉渣的熔化性温度造成影响。     

高铝炉渣熔化性温度的研究

由于矿石资源的变化,武钢高炉炉渣中Al2O3含量从原来的14%左右上升到16%左右,渣型结构发生了很大的变化。通过对高炉高Al2O3炉渣熔化性温度的试验研究,分析了炉渣中MgO含量、Al2O3含量及二元碱度RO对炉渣熔化性温度的影响以及配加CaF2后熔化性温度的变化。结果表明:Al2O3含量每增加1%时,炉渣熔化性温度平均提高4.4℃;MgO含量对熔化性温度的影响不大;二元碱度RO每增加0.05时,炉渣熔化性温度平均提高8℃;在炉渣中配加了CaF2后,Al2O3含量的变化对炉渣的熔化性温度影响较小。     

适宜太钢4 350 m3高炉炉渣的成分

 根据太钢4 350 m3高炉的原燃料条件,研究了炉渣二元碱度(R=CaO/SiO2)、MgO含量和Al2O3含量对高炉渣流动性及熔化性温度的影响,从理论上分析了炉渣中Al2O3及MgO的适宜含量范围。结果表明,在原燃料条件下,炉渣碱度在120左右,MgO含量约11%,Al2O3含量为14%~15%时,炉渣流动性较好。     

高Al2O3含量渣系高炉冶炼工艺探讨

针对当前高炉炼铁原料中Al2O3含量不断提高,导致炉渣中Al2O3含量也不断提高的新情况,从分析炉渣的物理化学特性入手,剖析了高Al2O3含量高炉给操作带来的危害,并分析了在高Al2O3含量条件下改变炉渣碱度、成分对高炉冶炼的影响,探讨了高Al2O3含量条件下高炉的冶炼工艺.分析表明,炉渣中Al2O3含量高时,不能通过提高碱度的方法改善炉渣的脱硫能力;适宜地提高炉渣中MgO的含量,将有助于降低炉渣粘度和提高炉渣脱硫能力,渣中适宜的MgO含量应为8%～11%;提出了合理添加MgO的新型工艺.     

武钢高炉渣中Al2O3含量异常升高原因分析及对策

针对2004年下半年来武钢高炉炉渣中Al2O3含量异常升高给高炉带来的严重影响，通过组织跟踪取样检验和统计分析，找出了导致武钢高炉炉渣中Al2O3含量异常升高的原因。经过采取切实有效的技术和管理措施，将高炉炉渣中Al2O3含量控制在合理范围内，并优化了高炉技术经济指标。     

超高Al2O3含量高炉渣的黏度及脱硫行为

基于诚德镍业450 m3高炉冶炼的高Al2O3含量的红土烧结矿原料组成及炉渣特征,采用分析纯配置高Al2O3含量的高炉渣,并通过吊丝旋转黏度测定系统及高温拉曼光谱法研究w(MgO)及w(Al2O3)对炉渣黏度及脱硫的影响.结果表明,当炉渣二元碱度稳定在1.03时,调整w(Al2O3)或w(MgO)可以降低炉渣的黏度及改善脱硫效果.     

CaO-FeO-SiO2-Al2O3/Na2O/TiO2渣系与碳饱和铁水间磷分配行为

 为了研究Al2O3、Na2O和TiO2作为铁水预处理渣的助熔剂对铁水预处理脱磷的影响,借助FactSage热力学软件绘制了CaO-FeO-SiO2渣系1 573 K液相区。随着Al2O3和Na2O质量分数的增加,该渣系液相区明显扩大,TiO2对渣系液相区影响不大。实验室研究采用纯铁箔替代碳饱和铁水进行热力学平衡试验,间接测定了1 573 K时铁水预处理脱磷渣与碳饱和铁水间的平衡磷分配比。结果表明,渣铁磷分配比随渣中Al2O3和TiO2质量分数的增加而减小,TiO2对磷分配比的影响相对较小;渣铁磷分配比随渣中Na2O质量分数和碱度的增加而增加,Na2O可显著提高渣的脱磷能力;渣铁磷分配比随渣中FeO质量分数的增加先增加后减小,最合适的FeO质量分数为35%～40%。     

Al2O3质量分数对高碱度烧结矿软熔滴落性能影响

 对Al2O3质量分数不同的高碱度烧结矿进行了荷重软化熔滴试验,并通过对不同温度下烧结矿微观结构和矿物组成的分析,进行了Al2O3质量分数对烧结矿软熔滴落性能影响机制的探讨。试验结果表明：Al2O3质量分数增加促进了还原过程中钙铝黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2)和浮士体共晶相(2CaO·SiO2-2CaO·Al2O3·SiO2-FeO)等低熔点富铝相的生成,导致高Al2O3烧结矿在较低温度下出现开气孔孔隙封闭,从而降低了压差陡升温度。在熔融滴落阶段,高Al2O3烧结矿中渣相的Al2O3质量分数较高。存在于金属铁颗粒之间渣相的液相线和黏度随Al2O3质量分数增加而提高,在一定程度上降低金属铁颗粒的聚合,使得烧结矿的滴落温度提高。同时,高Al2O3烧结矿具有较宽的熔滴区间,使得熔融滴落区间的透气性较差。     

渣系碱度对含碳球团渣相组成和渣铁分离的影响

采用煤基直接还原熔分技术和FactSage热力学分析软件以及XRD分析手段,研究了渣系碱度wCaO/wSiO2对高铁铝土矿含碳球团渣相组成和渣铁分离效果的影响。实验结果表明,渣系碱度对含碳球团的渣系组成和渣铁分离效果有重要影响。当碱度为1.0和1.5时,粒铁尺寸最大,渣铁的分离效果最好,粒铁收得率分别为91.55%和91.86%;当碱度为0.5时,粒铁尺寸较小,渣铁分离效果较差,粒铁收得率为65.43%。当碱度为2.0时;粒铁尺寸最小,渣铁分离效果最差,粒铁收得率只有44.53%。XRD分析结果表明,当渣系碱度分别为0.5、1.0、1.5和2.0时,熔分渣的主要组成分别为α-Al2O3-CaAl2Si2O8、α-Al2O3-CaO·6Al2O3-Ca2Al2SiO7、CaO·6Al2O3-Ca2SiO4-Ca2Al2SiO7、Ca2Al2SiO7-Fe2SiO4。FeAl4O7、CaAl4O7以及金属铁在熔分渣中的含量较少。     

基于铁水成本的铁矿粉烧结经济价值评价方法

传统的铁矿粉烧结评价方法存在未考虑MgO、Al2O3脉石和酸性炉料的影响等缺点,本文提出了一种新的基于铁水成本的铁矿粉烧结经济价值评价方法,即在一定的炉渣二元碱度和镁铝比下,以单烧矿的铁水成本(元/t)作为铁矿粉烧结经济价值评价指标。其结果比以往的评价方法更准确可靠,能够反映铁矿粉烧结的经济效益。     

添加剂对硅溶胶结合Al2O3- SiC- C铁沟捣打料性能的影响

以特级矾土（粒径8~5、5~3和3~1mm）、棕刚玉（粒径3~1、≤1和≤0.074mm）、碳化硅（粒径≤1和≤0.074mm）和球状沥青为主要原料,金属硅和碳化硼为抗氧化剂和促烧剂,添加超微粉或焦作黏土,以硅溶胶作结合剂,采用手工捣打成型工艺来制备Al2O3- SiC- C铁沟捣打料。研究了硅微粉、α- Al2O3微粉、焦作黏土和有机防爆纤维对硅溶胶结合Al2O3- SiC- C铁沟捣打料性能的影响。结果表明：添加2%质量分数硅微粉、3%质量分数焦作黏土或0.05%质量分数有机防爆纤维对硅溶胶结合Al2O3- SiC- C铁沟捣打料的体积密度影响不大。含9%质量分数 α- Al2O3微粉的试样和含6%质量分数 α- Al2O3微粉、3%质量分数焦作黏土的试样显示出更好的常温强度。合理的颗粒级配可以提高铁沟捣打料试样的抗高炉渣侵蚀性。含6%质量分数 α- Al2O3微粉、3%质量分数焦作黏土的试样的抗渣侵蚀性最好;含7%质量分数 α- Al2O3微粉、2%质量分数硅微粉的试样的抗渣侵蚀性次之;含9%质量分数 α- Al2O3微粉的试样的抗渣侵蚀性最差。有机防爆纤维提高了捣打料的烘后强度,但使抗渣性能有所降低。硅溶胶结合Al2O3- SiC- C铁沟捣打料试样在1450℃煅烧后质量增加,有利于体积稳定性和抗渣性能。     

Al2O3在钛渣中的行为

针对钛渣电炉建成投产初期生产过程中出现的各种现象，结合有关理论知识，分析了Al2O3在钛渣中的行为。认为当钛铁矿中Al2O3含量偏高时会导致高钛渣粘度增加，熔点升高，炉况恶化以及指标变坏，同时还会影响二氧化钛的富集及氯化工序的正常生产。     

不锈钢渣熔融还原中铬在铁浴和熔渣间的分配行为研究

通过正交试验考察不锈钢渣铁浴熔融还原中反应温度、炉渣碱度、渣中Al2O3含量及铁水初始铬含量对铬在铁浴和碱性炉渣间分配行为的影响。试验在石墨坩埚内进行,还原剂为碳饱和铁水中的碳。试验结果表明,对影响渣中铬还原因素的显著性顺序依次为:炉渣碱度>渣中Al2O3含量>铁水初始铬含量>反应温度。此外采用模式识别方法对试验样本进行聚类分析和优化,以获得对渣中氧化铬还原的最佳参数。     

高炉炼铁工艺中Al2O3的影响及适宜w(MgO)/w(Al2O3)的探讨

 高Al2O3铁矿石使用量的增加导致高炉炉渣Al2O3含量大幅度攀升。针对高Al2O3铁矿的高炉冶炼,定量综述了Al2O3对烧结工艺、烧结矿冶金性能、高炉冶炼产生的负面影响,分析了中国高Al2O3的高炉冶炼现状以及高Al2O3渣高炉冶炼应采取的措施,重点探讨了高炉炉渣适宜的w(MgO)/w( Al2O3)比。     

宝钢不锈钢事业部2500m~3高炉的高Al_2O_3炉渣生产实践

在近年来铁矿石价格持续上扬、铁矿石资源不断劣化的大背景下,宝钢不锈钢事业部炼铁厂高炉入炉A l2O3负荷在2009年1～4月达到47.4 kg/t,为了将炉渣A l2O3含量控制在15%,高炉渣比被迫增大到310 kg/t以上。预计多使用劣质铁矿石资源必将成为高炉冶炼的趋势,故突破炉渣A l2O3含量15%水平的上限势在必行。为此,开展了适当放宽高炉炉渣A l2O3含量的研究及其生产实践。分别选取2009年1～4月（炉渣A l2O3月平均含量为14.86%）、2010年1～4月（炉渣A l2O3月平均含量为16.81%）两段时期,对比分析高炉的生产技术指标。结果表明,通过高炉操作制度的合理调控,高炉有能力接受16%水平的炉渣A l2O3含量。     

中性气氛下高铝中钛型高炉渣黏度的试验研究

采用RTW熔体物性测定仪研究了中性气氛条件下高铝中钛型高炉渣的黏度和熔化性温度,得到了碱度和化学成分等因素对其黏度和熔化性温度的影响规律。结果表明:在中性气氛条件下,当炉渣碱度从0.92提高到1.12时,炉渣的黏度降低、熔化性温度升高;随着渣中MgO含量的升高,炉渣的黏度先降低再升高;增加渣中Al2O3含量,炉渣的黏度显著提高。当Al2O3的质量分数大于14.75%后对炉渣黏度的影响不明显;当TiO2的质量分数在10.57%～14.57%范围内增加时,高铝中钛渣的黏度随之降低,即在理想条件下,TiO2含量和温度的增加对炉渣黏度影响均不大。但当高炉冶炼钒钛磁铁矿时,炉渣中的Ti(C,N)等高熔点物质随原料中TiO2含量的增加和炉温的上升而增加,将对炉渣黏度产生很大的影响,故冶炼时应控制高炉内TiO2的还原以少生成高熔点钛化合物,并且严格控制铁水温度以使高炉接受矿石钛含量。