高爐高鋁爐渣性能研究

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1、第28卷第1期山東冶金Vol.28,No.12006年2月ShandongMetallurgyFebruary2006·試驗研究·高爐高鋁爐渣性能研究秦學武,宋燦陽,閻媛媛(馬鞍山鋼鐵股份有限公司,安徽馬鞍山243000)摘要:通過高爐現(xiàn)場取樣和實驗室配制渣樣,研究了爐渣中Al2O3、MgO、R(2CaO/SiO2)、R(4(CaO+MgO)(/SiO2+Al2O3))等對爐渣性能的綜合影響。結果表明,隨著高爐終渣Al2O3含量的提高,爐渣的熔化性溫度上升、高溫粘度增大、熱穩(wěn)定性變差、脫硫能力下降。較高的MgO含量與高的四元堿度R4

2、可降低爐渣高溫粘度、降低熔化性溫度、拓寬高溫低粘度區(qū),提高爐渣脫硫能力。根據(jù)原料情況,馬鋼高爐爐渣Al2O3可達到17%左右,為馬鋼高配比使用外購高鋁礦提供了依據(jù)。關鍵詞:高爐;高鋁爐渣;Al2O3;堿度;高鋁礦中圖分類號:TF534.2文獻標識碼:A文章編號:1004-4620(2006)01-0029-04超過2Pa.s時,測定完畢。1前言2.3爐渣脫硫試驗馬鞍山鋼鐵股份有限公司(簡稱馬鋼)大型高本試驗采用的實驗設備是硅鉬棒(MoSi2)電阻爐由于精料的要求以及考慮到爐渣中Al2O3含量,爐,爐溫最高可達1600℃,雙鉑銠熱電偶

3、測溫。采用通常需配用大量進口礦,這些礦因品位高、Al2O3含程序自動控溫,控溫精度為±3℃。量低而價格昂貴。但隨著近年來我國煉鐵生產(chǎn)能力3試驗結果與討論大幅度提高,世界范圍內(nèi)礦石(特別是粉礦)資源日益緊張,對像馬鋼這樣以使用進口礦石為主的鋼鐵3.1對爐渣粘度及熔化性溫度的影響企業(yè),能否增加部分或全部使用廉價的高鋁礦資源3.1.1渣樣中Al2O3含量對爐渣粘度的影響圖1令人關注,特別是爐渣中Al2O3含量能否超越15%(A、B)為不同堿度、不同MgO含量條件下,爐渣中是個亟待研究的課題。解決該問題的關鍵是尋求適Al2O3含量對粘度η影

4、響的關系曲線。圖2為1500℃宜的終渣組成,以及逐步合理地提高終渣中Al2O3含溫度下爐渣Al2O3含量與粘度的散點關系。由圖1、量的成渣路線,在保證穩(wěn)定、高產(chǎn)、低耗的前提下,最圖2可以看出,隨著爐渣中Al2O3含量增加,爐渣粘大限度地提高高鋁礦的使用配比,以達到降低生鐵度值增加,流動性變差。本次試驗所選擇的渣系粘度成本的目的。值在1500℃時大部分小于0.3Pa.s,說明高溫區(qū)域爐渣能保持正常的流動性,但隨著Al2O3含量的提高,2研究方案與試驗方法爐渣粘度對溫度的敏感性提高,尤其在Al2O3含量大2.1合理終渣成分計算機預報于1

5、7%時隨著溫度降低爐渣的粘度值增加較快。預報過程綜合考慮的因素:粘度、熔化性溫度、脫硫能力、熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性,并以馬鋼第二煉鐵總廠1#爐2004年3月份正常冶煉時爐渣組成為參照基準。終渣體系的變化范圍:Al2O3:14.5%~20%;MgO:8%~12%;二元堿度R(2CaO/SiO2):1.1~1.20;四元堿度R(4CaO+MgO)(/SiO2+Al2O3):0.87～1.02。2.2粘度試驗爐渣粘度測定采用RTW-08型熔體物性綜合測定儀測定,其可以完成熔體降溫過程粘度的連續(xù)測定、恒溫條件下粘度的定點測定以及改變粘度計測試

6、頭轉速的粘度測定。試驗過程由計算機按控溫參數(shù)自動升溫,當溫度達到1530℃時恒溫30min,然后開始以2℃/min降溫并測定爐渣粘度,在測定值收稿日期:2005-11-03作者簡介:秦學武(1970-),男,安徽無為縣人,1995年畢業(yè)于東北大學鋼鐵冶金專業(yè)。現(xiàn)為馬鋼技術中心工程師,從事煉鐵工藝技術工作。圖1Al2O3含量對爐渣粘度和熔化性溫度Tm的影響292006年2月山東冶金第28卷的粘度,提高爐渣的穩(wěn)定性。然而,對于確定的四元堿度與Al2O3含量,MgO含量的增加,也就意味著CaO含量減少和二元堿度降低,爐渣脫硫能力也可能受到

7、影響。所以,當原料條件或其它因素限制爐渣四元堿度進一步提高時,增加MgO含量的同時還必須兼顧爐渣的脫硫性能。圖2Al2O3含量與爐渣粘度的散點圖3.1.2MgO含量對爐渣粘度的影響不同MgO含量對爐渣粘度的影響見圖3?？梢钥闯?在渣中Al2O3含量和二元堿度確定時,隨著渣中MgO含量增加,粘度下降,流動性得到明顯改善?？梢哉J為隨著渣中MgO含量的增加,MgO與Al2O3生成一系列低熔點物質(zhì),并有效擴大渣相中黃長石區(qū),降低爐渣的熔化溫度,從而改善爐渣的流動性。圖4四元堿度R4與爐渣粘度的關系3.1.4爐渣成分對熔化性溫度的影響(1)爐

8、渣Al2O3含量對熔化性溫度Tm的影響。爐渣Al2O3含量與熔化性溫度Tm的關系見圖5。從圖5可以看出,隨著爐渣Al2O3含量的增加,Tm明顯提高,爐渣Al2O3含量每增加1%,Tm提高10℃左右,即爐渣可操作溫度范圍被壓縮10℃左右