张勇-高炉低MgO渣系性能研究

1、首钢集团S h o u g a n g G r o u p高炉低MgO渣系性能研究首钢技术研究院 张勇北京绿色可循环重点实验室2016年5月19日1S H O U G A N G G R O U P首钢集团S h o u g a n g G r o u p2主要内容一国内外高炉低MgO渣系调研二低MgO渣系流动性实验三低MgO渣系脱硫能力实验四高炉低MgO渣系工业试验首钢集团S h o u g a n g G r o u p3一、国内外高炉低MgO渣系运行情况1.日本从上世纪90年代开始，新日铁开始了高炉大型化，从1994年左右进行了大量烧结矿配矿实验（含降MgO实验），并逐渐应用在各大高炉上

2、。1998年日本北海道室兰2号高炉和户田4号高炉就开始演变为低MgO渣系。其渣系特点其渣系特点： MgO含量低，在4-6.5%之间； R2碱度高，保持在1.26-1.29之间； Al2O3含量在16%以下； Mg/Al比低，在0.26-0.44间。其烧结矿特点其烧结矿特点 MgO含量在1-1.38%之间 RDI在60-66.8%之间首钢集团S h o u g a n g G r o u p4一、国内外高炉低MgO渣系运行情况2.韩国 浦项在2004年前，炉渣MgO保持在7-10%，烧结矿MgO在1.2%左右； 2004年后POSCO高炉渣中MgO含量自6.2%逐年降至4.1%（Al2O3约13

3、%左右），烧结矿中MgO含量由1.2降至0.8%，日常操作中保持较高铁水温度（1510-1520），此渣系不影响脱硫能力外，亦具有颇佳的炉渣流动性。 2011年光阳4#高炉所用烧结矿MgO含量为0.77%，而炉渣保持在4.6%左右，浦项4#高炉MgO更是低至3.3%的水平。 浦项长期保持了高铁水温度的操作制度（见表2），燃料比在490-500kg/t;2011.1-9Al2O3,%MgO,%R2渣比,kg/t铁水温度, 光阳4#（5500m3）16.04.61.172931534浦项4#（5600m3）15.33.31.252731519表表2 2 浦项高炉渣系指标浦项高炉渣系指标首钢集团S

4、h o u g a n g G r o u p3.国内4000立高炉5一、国内外高炉低MgO渣系运行情况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宝钢1#宝钢2#宝钢3#宝

5、钢4#武钢8#马钢A#马钢B#沙钢太钢5#太钢6#首迁3#京唐1#京唐2#鲅鱼圈1#鲅鱼圈2#本钢包钢7#包钢8#安钢梅山MgOAl2O3铁水温度图1 国内4000m3高炉渣系指标（2016.1-3月）首钢集团S h o u g a n g G r o u p4.国内3000立高炉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、国内外高炉低MgO渣系运行情况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 济钢邯钢8#本钢北营1#本钢北营2#武钢5#武钢6#武钢7#梅山鞍钢1#鞍钢2#鞍钢3#韶关唐钢3#唐钢4#华菱7#兴澄莱钢酒钢MgOAl2O3铁水温度图2 国内3000m3高炉渣系指标（2016.1-3月）首钢集团S h o u g a n g G r o u p7 炉渣流动

7、性实验使用东北大学的RTW熔体物性仪进行检测，为了避免微量元素的干扰，使用纯化学试剂配制渣样。二、低MgO渣系流动性实验1.1. 实验方案实验方案序号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 炉渣流动性实验方案炉渣流动性实验方案 低MgO渣系虽已在日本和韩国运行多年，但在国内却属新技术，特别是对低MgO渣系的性能缺乏认识，为此在实验室开展了流动性和脱硫能力的实验研究。首钢集团S h o u g a n g G r o u

9、p8二、低MgO渣系流动性实验图图1 不同不同MgO含量炉渣变温粘度曲线图含量炉渣变温粘度曲线图2.2. 实验结果分析实验结果分析MgO，Ts ；MgO，短渣长渣；首钢集团S h o u g a n g G r o u p9二、低MgO渣系流动性实验图图2 1460、1480和和1500下的粘度图下的粘度图 MgO，；T ， ；T1500， MgO4%时 3%时， Ls30，S0.8% 渣系脱硫能力仍在优良范围之内。 首钢集团S h o u g a n g G r o u p12四、高炉低MgO渣系工业试验 高炉降MgO是个系统工程，不仅包括高炉渣系，还应该包括烧结降MgO，在实验室还开展了烧

10、结矿从2.4%1.2的降MgO烧结杯实验。通过对实验结果我们认为：（1）首钢京唐公司不适合高炉渣系降MgO，铁温长期低；（2）但可以开展“MgO在炉料间的合理分配技术攻关”，降烧结矿中MgO转移到球团中，保持高炉MgO基本不变。（3）京唐烧结矿MgO从1.95%将至1.2%左右，球团MgO从0.6%增加到1.5%左右，高炉渣中MgO保持基本不变，7.5%（4）首钢股份公司高炉渣系中Al2O3长期保持在13.5%左右水平，同时铁水温度相对较高（1500 以上），具备降MgO条件。首钢集团S h o u g a n g G r o u p13四、高炉低MgO渣系工业试验烧结矿MgO：2.05%1.

11、55%；渣中 (MgO)：8% 6.5%。2015在首迁开展了降MgO攻关炉号Al2O3MgOR2迁钢1炉12.41 6.731.22迁钢2炉12.22 6.79 1.16迁钢3炉12.18 6.941.26太钢5高炉13.926.671.29首钢集团S h o u g a n g G r o u p14总 结(1)日韩渣系特点是低MgO(3-5%)，高R2，高铁温，Al2O36%； 国内3000立高炉渣系，鞍钢与莱钢MgO在4-5%的水平；(3)低MgO渣系可以降成本，但必须保证高铁温，如何取舍？ 低MgO渣系直接效益：烧结降0.1个百分点的MgO，烧结矿品位约提高0.08个百分点，相应炉渣降0.3个百分点，综合入炉品位提高0.05%个百分点。降低0.1个百分点，渣比约降低1.3kg/t，燃料比约降低0.42kg/t