張勇-高爐低MgO渣系性能研究

1、首鋼集團(tuán)S h o u g a n g G r o u p高爐低MgO渣系性能研究首鋼技術(shù)研究院 張勇北京綠色可循環(huán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2016年5月19日1S H O U G A N G G R O U P首鋼集團(tuán)S h o u g a n g G r o u p2主要內(nèi)容一國內(nèi)外高爐低MgO渣系調(diào)研二低MgO渣系流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)三低MgO渣系脫硫能力實(shí)驗(yàn)四高爐低MgO渣系工業(yè)試驗(yàn)首鋼集團(tuán)S h o u g a n g G r o u p3一、國內(nèi)外高爐低MgO渣系運(yùn)行情況1.日本從上世紀(jì)90年代開始，新日鐵開始了高爐大型化，從1994年左右進(jìn)行了大量燒結(jié)礦配礦實(shí)驗(yàn)（含降MgO實(shí)驗(yàn)），并逐漸應(yīng)用在各大高爐上

2、。1998年日本北海道室蘭2號(hào)高爐和戶田4號(hào)高爐就開始演變?yōu)榈蚆gO渣系。其渣系特點(diǎn)其渣系特點(diǎn)： MgO含量低，在4-6.5%之間； R2堿度高，保持在1.26-1.29之間； Al2O3含量在16%以下； Mg/Al比低，在0.26-0.44間。其燒結(jié)礦特點(diǎn)其燒結(jié)礦特點(diǎn) MgO含量在1-1.38%之間 RDI在60-66.8%之間首鋼集團(tuán)S h o u g a n g G r o u p4一、國內(nèi)外高爐低MgO渣系運(yùn)行情況2.韓國 浦項(xiàng)在2004年前，爐渣MgO保持在7-10%，燒結(jié)礦MgO在1.2%左右； 2004年后POSCO高爐渣中MgO含量自6.2%逐年降至4.1%（Al2O3約13

3、%左右），燒結(jié)礦中MgO含量由1.2降至0.8%，日常操作中保持較高鐵水溫度（1510-1520），此渣系不影響脫硫能力外，亦具有頗佳的爐渣流動(dòng)性。 2011年光陽4#高爐所用燒結(jié)礦MgO含量為0.77%，而爐渣保持在4.6%左右，浦項(xiàng)4#高爐MgO更是低至3.3%的水平。 浦項(xiàng)長(zhǎng)期保持了高鐵水溫度的操作制度（見表2），燃料比在490-500kg/t;2011.1-9Al2O3,%MgO,%R2渣比,kg/t鐵水溫度, 光陽4#（5500m3）16.04.61.172931534浦項(xiàng)4#（5600m3）15.33.31.252731519表表2 2 浦項(xiàng)高爐渣系指標(biāo)浦項(xiàng)高爐渣系指標(biāo)首鋼集團(tuán)S

4、h o u g a n g G r o u p3.國內(nèi)4000立高爐5一、國內(nèi)外高爐低MgO渣系運(yùn)行情況1.24 1.22 1.24 1.24 1.18 1.22 1.16 1.16 1.21 1.21 1.20 1.17 1.16 1.18 1.14 1.08 1.17 1.14 1.21 1.201.051.101.151.201.25R26.806.766.42 6.528.637.198.13 8.186.21 6.237.227.49 7.45 7.397.808.448.22 8.147.947.411440146014801500152005101520寶鋼1#寶鋼2#寶鋼3#寶

5、鋼4#武鋼8#馬鋼A#馬鋼B#沙鋼太鋼5#太鋼6#首遷3#京唐1#京唐2#鲅魚圈1#鲅魚圈2#本鋼包鋼7#包鋼8#安鋼梅山MgOAl2O3鐵水溫度圖1 國內(nèi)4000m3高爐渣系指標(biāo)（2016.1-3月）首鋼集團(tuán)S h o u g a n g G r o u p4.國內(nèi)3000立高爐1.19 1.27 1.18 1.17 1.18 1.17 1.18 1.19 1.29 1.23 1.23 1.19 1.18 1.22 1.11 1.19 1.24 1.07 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 R26一、國內(nèi)外高爐低MgO渣系運(yùn)行情況9.22 7.27 8.75 8.84 8.63

6、 9.00 8.26 7.59 4.66 5.58 5.58 7.67 8.24 8.22 7.84 7.38 5.17 8.42 1400 1420 1440 1460 1480 1500 1520 1540 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 濟(jì)鋼邯鋼8#本鋼北營1#本鋼北營2#武鋼5#武鋼6#武鋼7#梅山鞍鋼1#鞍鋼2#鞍鋼3#韶關(guān)唐鋼3#唐鋼4#華菱7#興澄萊鋼酒鋼MgOAl2O3鐵水溫度圖2 國內(nèi)3000m3高爐渣系指標(biāo)（2016.1-3月）首鋼集團(tuán)S h o u g a n g G r o u p7 爐渣流動(dòng)

7、性實(shí)驗(yàn)使用東北大學(xué)的RTW熔體物性儀進(jìn)行檢測(cè)，為了避免微量元素的干擾，使用純化學(xué)試劑配制渣樣。二、低MgO渣系流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)1.1. 實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)方案序號(hào)CaO%SiO2%Al2O3%MgO%R2R3R4140.6533.9813.3712.001.201.55 1.11 241.1234.3713.5211.001.201.52 1.09 341.5834.7513.6710.001.201.48 1.07 442.0435.1413.829.001.201.45 1.04 542.5035.5313.978.001.201.42 1.02 642.9635.9114.127.001.201.3

8、9 1.00 743.4336.3014.286.001.201.36 0.98 843.8936.6814.435.001.201.33 0.96 944.3537.0714.584.001.201.30 0.94 1044.8137.4614.733.001.201.28 0.92 1146.2038.6115.190.001.201.20 0.86 表表3 爐渣流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)方案爐渣流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)方案 低MgO渣系雖已在日本和韓國運(yùn)行多年，但在國內(nèi)卻屬新技術(shù)，特別是對(duì)低MgO渣系的性能缺乏認(rèn)識(shí)，為此在實(shí)驗(yàn)室開展了流動(dòng)性和脫硫能力的實(shí)驗(yàn)研究。首鋼集團(tuán)S h o u g a n g G r o u

9、p8二、低MgO渣系流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)圖圖1 不同不同MgO含量爐渣變溫粘度曲線圖含量爐渣變溫粘度曲線圖2.2. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析MgO，Ts ；MgO，短渣長(zhǎng)渣；首鋼集團(tuán)S h o u g a n g G r o u p9二、低MgO渣系流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)圖圖2 1460、1480和和1500下的粘度圖下的粘度圖 MgO，；T ， ；T1500， MgO4%時(shí) 3%時(shí)， Ls30，S0.8% 渣系脫硫能力仍在優(yōu)良范圍之內(nèi)。 首鋼集團(tuán)S h o u g a n g G r o u p12四、高爐低MgO渣系工業(yè)試驗(yàn) 高爐降MgO是個(gè)系統(tǒng)工程，不僅包括高爐渣系，還應(yīng)該包括燒結(jié)降MgO，在實(shí)驗(yàn)室還開展了燒

10、結(jié)礦從2.4%1.2的降MgO燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們認(rèn)為：（1）首鋼京唐公司不適合高爐渣系降MgO，鐵溫長(zhǎng)期低；（2）但可以開展“MgO在爐料間的合理分配技術(shù)攻關(guān)”，降燒結(jié)礦中MgO轉(zhuǎn)移到球團(tuán)中，保持高爐MgO基本不變。（3）京唐燒結(jié)礦MgO從1.95%將至1.2%左右，球團(tuán)MgO從0.6%增加到1.5%左右，高爐渣中MgO保持基本不變，7.5%（4）首鋼股份公司高爐渣系中Al2O3長(zhǎng)期保持在13.5%左右水平，同時(shí)鐵水溫度相對(duì)較高（1500 以上），具備降MgO條件。首鋼集團(tuán)S h o u g a n g G r o u p13四、高爐低MgO渣系工業(yè)試驗(yàn)燒結(jié)礦MgO：2.05%1.

11、55%；渣中 (MgO)：8% 6.5%。2015在首遷開展了降MgO攻關(guān)爐號(hào)Al2O3MgOR2遷鋼1爐12.41 6.731.22遷鋼2爐12.22 6.79 1.16遷鋼3爐12.18 6.941.26太鋼5高爐13.926.671.29首鋼集團(tuán)S h o u g a n g G r o u p14總 結(jié)(1)日韓渣系特點(diǎn)是低MgO(3-5%)，高R2，高鐵溫，Al2O36%； 國內(nèi)3000立高爐渣系，鞍鋼與萊鋼MgO在4-5%的水平；(3)低MgO渣系可以降成本，但必須保證高鐵溫，如何取舍？ 低MgO渣系直接效益：燒結(jié)降0.1個(gè)百分點(diǎn)的MgO，燒結(jié)礦品位約提高0.08個(gè)百分點(diǎn)，相應(yīng)爐渣降0.3個(gè)百分點(diǎn)，綜合入爐品位提高0.05%個(gè)百分點(diǎn)。降低0.1個(gè)百分點(diǎn)，渣比約降低1.3kg/t，燃料比約降低0.42kg/t