宝钢不锈钢事业部2500m高炉的高Al203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A12 03负荷在2009年1～4月达到47.4 kg/t,为了将炉渣A1203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A1:03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A1203含量的研究及其生产实践.分别选取2009年1～4月(炉渣A1:O3月平均含量为14.86％)、2010年1～4月(炉渣Al203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A12O3含量.     

高Al_2O_3含量渣系高炉冶炼工艺探讨

针对当前高炉炼铁原料中A l2O3含量不断提高,导致炉渣中A l2O3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A l2O3含量高炉给操作带来的危害,并分析了在高A l2O3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A l2O3含量条件下高炉的冶炼工艺。分析表明,炉渣中A l2O3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M gO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M gO含量应为8%~11%;提出了合理添加M gO的新型工艺。     

用高炉渣对铁水进行预处理

日本专利昭56—108813号介绍了一种用高炉渣对铁水进行预处理的方法。所用高炉渣的成分为:CaO25～50％,SiO_220～45％,Al_2O_310～20％,P_2O_5<1％。高炉渣的 S 含量应不超过所处理的铁水 S 含量的10倍。高炉渣既可用于铁水的脱硅处理,又可用于铁水的脱磷处理。当将高炉渣用作铁水的脱硅剂时,应将粉状的高炉渣和铁矿石一起喷吹到铁水中。此时高炉渣的单耗为10～20kg/t铁,铁矿石的单耗为4kg/t 铁。铁水经用高     

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。     

MgO/Al_2O_3对高炉炉渣流动性能的影响研究

自2008年以来,南钢高炉逐渐提高了非主流矿使用的比例。而非主流矿中Al2O3含量普遍偏高,导致高炉炉渣中Al2O3含量的升高(15%)。炉渣中Al2O3含量增加,极易出现结晶能力很强的高熔点矿物尖晶石,从而使得高炉炉渣粘度大、流动性差,导致炉渣冶金性能下降。为此,就需要通过调节炉渣中MgO的含量,改善高炉渣的熔化性能、流动性能。     

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。     

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.     

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。     

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。     

高炉渣适宜镁铝比分段管控的分析与应用

 为了给现代高炉渣适宜镁铝比(w(MgO)/w(Al2O3))提供理论依据,定性定量地指导高炉操作,针对高炉渣的适宜镁铝比问题展开研究。首先,分析了高炉渣中MgO的必要性,即在现代化大高炉的冶炼条件下,随着高Al2O3外矿用量的增加,炉渣中含有适宜的MgO是必须的。炉渣合理镁铝比可根据Al2O3质量分数不同进行分段管控：当渣中w(Al2O3)小于14%时,MgO可根据生产要求添加;w(Al2O3)为15%～17%时,适宜的镁铝比(w(MgO)/w(Al2O3))应控制在0.40～0.50,但需注意炉温的影响;当渣中w(Al2O3)大于18%时,适宜的镁铝比应控制在0.45～0.55。在理论分析与试验研究的基础上,进行了工业化应用试验。试验期炉渣镁铝比由0.51降低至0.47,高炉焦比由363.39降低至357.82 kg/t,综合燃料比由495.23降低至试验期的494.18 kg/t,取得了良好的技术经济指标,证明了现代高炉渣镁铝比分段管控技术的正确性和可应用性。     

Al2O3对铁矿烧结球团及高炉冶炼的影响

摘要：随着中国钢铁行业迅猛发展,高品位铁矿石储量减少,进口铁矿石以及国内自产铁矿石中Al2O3含量逐年增加,将会给烧结矿、球团矿生产及高炉冶炼带来一系列不利影响。介绍了不同赋存状态的Al2O3的形成及形貌特征,总结了Al2O3赋存状态改变以及含量增加对烧结矿、球团矿和高炉冶炼的影响规律及机制,Al2O3赋存状态、含量改变会对烧结矿、球团矿的成品矿质量、矿物组成和冶金性能产生影响,同时Al2O3含量的增加会对高炉炉渣的熔化性、黏度和脱硫产生不利影响。基于以上内容,认为可通过改善选矿过程、烧结球团制备过程和高炉冶炼过程3个环节来减少Al2O3对烧结球团、高炉冶炼的影响。     

K2O和Na2O对高Al2O3炉渣组元活度和MgO含量的影响

 随着高品位铁矿石消耗的加快,资源逐渐趋于贫化,钢铁企业可利用的铁矿石原料逐渐向中低品位原料转变,尤其是高铝铁矿,这类原料的使用无疑会增加高炉渣中Al₂O₃质量分数,影响高炉现有的操作制度。Al₂O₃质量分数为15%～17%的高炉渣,由于Al₂O₃含量高而使高炉渣的冶金性能变差,为了保证高炉渣的冶金性能,必须在其中添加8%左右的MgO。然而,Al₂O₃含量相似的浦项钢铁的高炉渣,其MgO质量分数仅为4%左右,高炉实现了高效、稳定、顺行。因此,从高炉CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO四元渣系的物理化学机理出发,研究了K₂O、Na₂O对高炉渣四元渣系CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO中各组元活度的影响;研究了“渣-气”平衡条件下渣中碱金属氧化物和气体中碱金属的关系;计算了K₂O、Na₂O和MgO对黏度的影响。结果显示,在考虑高炉渣CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO中各组元活度、碱金属在渣-气间的分布和炉渣黏度的情况下,当碱金属氧化物K₂O和Na₂O存在时,可以适当减小MgO含量,并可以保证高炉渣各组元活度及炉渣黏度基本不变。这不仅有助于减少高炉原料中添加含镁熔剂、提高原料品位、高效排碱、降低碱危害、减少碳排放、延长高炉寿命及降低成本,还能促进钢铁企业实现节能减排的目标。     

Al2O3对高炉渣物化性能和结构影响研究综述

随着优质铁矿资源的消耗,钢铁企业可利用铁矿原料品位逐渐降低,高铝质铁矿原料的应用导致高炉渣中Al₂O₃质量分数增加,已影响到高炉的正常操作。着重阐明Al₂O₃对高炉渣物理化学性能和结构的影响,为高铝原料的高炉冶炼提供科学依据和理论指导。首先说明了Al₂O₃质量分数对高炉渣熔化性温度、黏度、密度、表面张力和脱硫能力的影响,讨论了铝硅酸盐炉渣的结构以及Al₂O₃在炉渣结构中扮演的角色,并结合结构信息分析了炉渣结构与物理化学性质之间的关系。探讨了目前针对高Al₂O₃质量分数渣系高炉冶炼的工艺和可能的基于铝硅酸盐基高炉渣的造渣制度。     

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。     

提高高炉渣Al_2O_3含量的配矿效益

宝钢股份公司炼铁厂高炉渣中Al2O3含量突破15%的禁区,15.2%~15.3%的水平已维持了7年多的稳定生产。2001年工业试验验证了提高到16%的可行性,为进一步提升高炉渣中Al2O3含量奠定了技术基础。目前15.3%含量的操作技术已完全成熟,再提高0.1%~0.2%是可行的,可以进一步提高澳矿配比,继而取代巴西矿,将会产生相当可观的效益。     

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。     

Simulation of primary-slag melting behavior in the cohesive zone of a blast furnace, considering the effect of Al2O3, Fe t O, and basicity in the sinter ore

The alumina content in the iron ore imported to Japan is increasing year by year, and some problems in blast furnace operation, due to the use of the high-alumina-containing sinter, have already been reported. In order to clarify the mechanism of the harmful effect of alumina on the blast furnace operation, the behavior of the primary melt, which is formed in the sinter at the cohesive zone of the blast furnace, has been simulated by dripping slag through an iron or oxide funnel. The effects of basicity, Al₂O₃, and Fe _t O contents in the five slag systems on the dripping temperature and weight of slag remaining on the funnel have been discussed. It was found that the eutectic melt formed in the sinter would play an important role in the dripping behavior of the slag in the blast furnace through the fine poreosity of the reduced iron and ore particles. Al₂O₃ increased the weight of the slag remaining on the funnel, and its effect became very significant in the acidic and low-Fe _t O-containing slag. It was estimated that the increase of the weight of the slag remaining on the funnel by Al₂O₃ in the ore could result in a harmful effect on the permeability resistance and an indirect reduction rate of the sinter in the blast furnace.     

京唐高炉渣性能评价及低镁渣性能分析

结合京唐高炉的生产实际,通过对京唐现场炉渣的取样和实验室分析,对京唐高炉渣的冶金性能进行评价,其炉渣的热稳定性及流动性均符合高炉冶炼要求。通过黏度试验研究,考察Al2O3以及二元碱度对低镁条件下炉渣黏度和熔化性温度的影响。试验结果表明,炉渣黏度随渣中Al2O3质量分数的增加而升高,随二元碱度的增加呈先降低后增加的趋势;炉渣的熔化性温度随渣中Al2O3质量分数和二元碱度的增加而升高;为保证低镁炉渣具有良好的流动性,当炉渣中MgO的质量分数保持为4.0%时,二元碱度可控制为1.19左右,Al2O3的质量分数控制为16%以下。