MgO-Al2O3對(duì)南鋼高爐渣性能的影響.pdf

1、隨著礦石資源日趨緊張,鋼鐵企業(yè)采購(gòu)礦石品種多、成分復(fù)雜,雜礦雖然經(jīng)濟(jì),但是降低了入爐礦的品位,一般通過(guò)添加一定量的高品位的礦石比如澳礦可以改善入爐礦的品位,而澳礦中Al2O3含量頗高,會(huì)導(dǎo)致高爐渣中Al2O3顯著升高,從而影響高爐渣的性能。因此,研究高Al2O3高爐渣的物理化學(xué)性能至關(guān)重要。
　　本文以南鋼高爐生產(chǎn)條件為基礎(chǔ),對(duì)南鋼高爐爐渣的冶金性能進(jìn)行了熱力學(xué)理論計(jì)算,并以此進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室研究,分析不同Al2O3含量下MgO/Al

2、2O3,CaO/SiO2對(duì)南鋼高爐爐渣的流動(dòng)性能、熔化性能、脫硫性能等性質(zhì)的影響。運(yùn)用紅外光譜分析和分子動(dòng)力學(xué)模擬研究了成分變化對(duì)爐渣結(jié)構(gòu)的影響。同時(shí)得到了對(duì)應(yīng)類(lèi)型的高爐在爐料結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的情況下適宜的造渣制度。
　　課題研究得到的主要結(jié)論包括:
　　(1)所研究渣系開(kāi)始熔化到完全熔化的溫度范圍即熔化區(qū)間在7℃-18℃之間,是典型的熔化區(qū)間窄的爐渣;同時(shí),爐渣從能自由流動(dòng)到完全失去流動(dòng)性的溫度范圍在10℃-20℃之間,屬于短

3、渣。故控制好適宜的爐渣溫度對(duì)維持南鋼高爐渣良好的流動(dòng)性能至關(guān)重要。
　　(2)南鋼高爐渣Al2O3=15％,二元堿度固定為1.20時(shí),以及Al2O3=18％,二元堿度固定為1.20時(shí),隨著爐渣MgO/Al2O3升高,爐渣粘度降低,降低幅度分別為24.3％-32.5％和42.4％-44.8％,爐渣的熔化性溫度下降,熔化溫度先升高后降低(在MgO/Al2O3=0.5時(shí),熔化溫度最高),熔化區(qū)間變窄。當(dāng)MgO/Al2O3固定為0.55(

4、Al2O3=15％,MgO=8.25％)時(shí),隨著二元堿度(CaO/SiO2)升高,爐渣粘度降低,降低幅度為36.0％-42.8％,熔化性溫度和熔化溫度升高,熔化區(qū)間變化不明顯。
　　(3)南鋼高爐渣Al2O3=15％,二元堿度固定為1.20時(shí),以及Al2O3=18％,二元堿度固定為1.20時(shí),隨著爐渣MgO/Al2O3升高,爐渣脫硫能力得到改善,硫容量分別提高27.4％和43.1％.當(dāng)MgO/Al2O3固定為0.55(Al2O3=

5、15％,MgO=8.25％)時(shí),隨著二元堿度(CaO/SiO2)升高,爐渣脫硫能力得到較大改善,硫在渣鐵間的分配比分別提高了196.3％。
　　綜合考慮,南鋼高爐爐渣的MgO/Al2O3適宜值為0.55,由于爐渣高熔點(diǎn)和高熔化性溫度的特性,建議二元堿度不宜高于1.25,考慮到脫硫能力二元堿度不宜低于1.15,綜合考慮二元堿度應(yīng)該保持在1.20左右。當(dāng)爐料結(jié)構(gòu)變化使?fàn)t渣中Al2O3升高到18％或更高時(shí),考慮到高Al2O3條件下MgO