高爐爐料中合理利用含MgO原料的基礎(chǔ)理論研究.pdf

1、近年來，隨著我國煉鐵企業(yè)外購礦使用量的增加，以及低硅冶煉和某些特殊礦冶煉的需要，高爐渣須保證一定的MgO含量。
　　 針對(duì)此問題，本文系統(tǒng)地研究了含MgO原料（白云石、菱鎂石等）添加到燒結(jié)或球團(tuán)配料中，對(duì)燒結(jié)球團(tuán)工藝及燒結(jié)礦、球團(tuán)礦各種冶金性能的影響規(guī)律，并利用EPMA和X-ray衍射等現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)，結(jié)合熱力學(xué)原理對(duì)MgO在鐵礦石及其還原過程中的賦存狀態(tài)和含MgO初渣的熔化性能等進(jìn)行了深入的理論分析。在此基礎(chǔ)上，對(duì)三種爐料結(jié)構(gòu)的

2、軟熔性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，選擇最佳的爐料結(jié)構(gòu)應(yīng)用于生產(chǎn)試驗(yàn)，使煉鐵生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)得到了顯著的提高。
　　 本論文的研究工作和成果主要包括以下內(nèi)容：
　　 (1)適當(dāng)提高渣中MgO含量，可改善爐渣流動(dòng)性，提高爐渣脫硫能力及排堿率等，爐渣中適宜的MgO含量應(yīng)控制在8～10％。
　　 (2)隨著燒結(jié)礦中MgO含量的提高，燒結(jié)杯利用系數(shù)和燒結(jié)礦的強(qiáng)度、成品率、品位隨之下降，但燒結(jié)礦的低溫還原粉化性能得到改善。若減少燒結(jié)配料中

3、MgO的添加量，應(yīng)采相應(yīng)措施以解決燒結(jié)礦低溫還原粉化率升高的問題。
　　 (3)本文定義了燒結(jié)礦的高壓差溫度區(qū)間。MgO含量從1.3％增加到3.0％時(shí)：R=1.36燒結(jié)礦的高壓差溫度區(qū)間從50℃增加到80℃；R=1.76燒結(jié)礦從168℃增加到218℃。因此，高堿度高M(jìn)gO燒結(jié)礦在高爐內(nèi)所產(chǎn)生透氣性差的溫度區(qū)間比較寬，表現(xiàn)為軟熔帶變厚，料柱透氣性變差，氣流不順，高爐難以順行，焦比增加，不易強(qiáng)化等。
　　 (4)論文考察了含

4、MgO球團(tuán)礦的冶金性能。MgO含量在2.0％以下時(shí)，對(duì)生球性能和成品球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度、轉(zhuǎn)鼓指數(shù)沒有明顯影響，但對(duì)球團(tuán)礦的高溫冶金性能有顯著影響。當(dāng)MgO含量由0.6％增加到1.8％時(shí)，RDI+3.15由62.2％增加到約75％，還原度Ri由34％增加到45～53％（900℃還原1h），同時(shí)還可降低高爐軟熔帶位置，擴(kuò)大鐵礦石的間接還原區(qū)。
　　 (5)本文在常規(guī)檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，對(duì)相同還原度時(shí)(Ri=40％)球團(tuán)礦的膨脹性能進(jìn)行了研

5、究。當(dāng)MgO含量由0.6％增加到1.8％時(shí)：高低MgO精礦搭配和添加菱鎂石兩種方法，都能使球團(tuán)礦還原膨脹指數(shù)RSI由23％降低到約20％;但添加白云石時(shí)，由于Ca元素的影響，RSI反而由23％增加到32％。因此，雖然MgO可以改善球團(tuán)礦多種冶金性能，但不宜使用白云石。
　　 (6)論文對(duì)三種爐料結(jié)構(gòu)的高溫軟熔性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。其中，低MgO燒結(jié)礦配加含MgO球團(tuán)礦的爐料結(jié)構(gòu)軟熔性能最佳。不僅改善了燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的冶金性能，還可

6、降低綜合爐料的軟熔帶溫度區(qū)間(TD-T10)和高壓差溫度區(qū)間(T2-T1)。
　　 (7)在實(shí)驗(yàn)室研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了低MgO燒結(jié)礦配加含MgO球團(tuán)礦爐料結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)試驗(yàn)。結(jié)果表明，減少燒結(jié)配料中MgO含量可顯著改善煉鐵生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)。與基準(zhǔn)期相比，試驗(yàn)期燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)提高1.46％，高爐料柱壓差降低4.82％，高爐產(chǎn)量提高0.66％。
　　 綜上，本文認(rèn)為適合于現(xiàn)代化大高爐強(qiáng)化冶煉要求的爐料結(jié)構(gòu)為：低MgO燒結(jié)礦配加含