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赵金巍 陈玉成 连军峰 袁 鹏 王 星
（新疆昆玉钢铁有限公司）
摘 要 文章中介绍了昆玉钢铁近年来对入炉矿结构优化的研究。通过优化铁前、高炉综合配矿，在高炉稳定顺行的前提下，通过对高炉渣系性能进行研究，提高高镁含铁料入炉比例，实现了铁水成本最优。
关键词 高炉 渣系 性能 镁铝比 研究
高炉简介
昆玉2#、3#高炉（450m3）设一个铁口，16个风口，采用平坦化出铁场，储铁式主沟。设计利用系数3.2t/m3·d。炉顶采用紧凑式串罐无料钟炉顶装料设备。炉体采用全冷却壁薄炉衬结构，软水密闭循环冷却。其中，炉身中、上部采用铸铁冷却壁，镶磷酸浸渍粘土砖；炉腹、炉腰、炉身下部热负荷大的区域采用铸钢冷却壁，热面镶烧成微孔铝碳砖，背面穿蛇形管；炉缸则采用低铬耐热光面铸铁冷却壁。炉底砌筑采用大块碳砖加陶瓷杯砌体复合炉衬结合水冷炉底结构，炉底共砌四层碳砖，总厚度为1600mm。其中，一、二层为半石墨碳砖，三层为微孔碳砖，四层为超微孔碳砖，上设700mm陶瓷垫。炉缸外侧环砌6层超微孔碳砖，炉缸最上部环砌3层微孔碳砖，炉缸内侧陶瓷杯采用全杯结构。煤气净化系统采用重力除尘+布袋除尘的干法煤气除尘系统，煤气含尘量可降至5mg/m3以下。采用3座改进型顶燃式热风炉，预热助燃风，设计风温1200℃。风机采用BPRT技术，充分利用炉顶余压。 1 前言
近年来,入炉料结构优化的开展，以烧结、球团配加高镁精粉、烧结配加高镁粗粉，高镁含铁料性价比优势凸显，尤其在主流精粉价格大幅上升时，高比例配加高镁含铁料，实现成本最经济。炼铁从理论渣系相图着手，研究高炉理论最适宜镁铝比、炉渣碱度、粘度范围，制定高炉提高高镁含铁料入炉操作方针控制。具体内容如下： 2 高炉炉渣、烧结矿、球团矿成分
对比2013年-2018年高炉炉渣成分，高炉镁铝比控制呈上升趋势，烧结矿MgO含量自2016年开始提高至2.19%，2017年-2018年烧结矿MgO稳定在2.30%左右；球团矿MgO平均含量提高至1.72%。 3 渣系研究
3.1 炉渣性能及其影响因素分析
（1） 炉渣粘度变化及性能转折点 温度是影响炉渣粘度的最重要因素，对于高炉炉渣随着温度降低，炉渣粘度逐渐下降，当温度低至炉渣性能转折点时，炉渣粘度会急剧升高，导致炉渣迅速丧失流动性。图1中曲线1属于性能较稳定炉渣，随着温度降低，炉渣粘度变化平滑，转折点温度较高，炉渣性能稳定。实际生产中炉渣粘度变化绝大多数遵循图1中的曲线2，即转折点温度较高，随着温度降低炉渣性能容易发生突变。 
（2）碱度对炉渣性能的影响 炉渣主要由CaO、SiO2、MgO、Al2O3四种氧化物组成，碱度较低时，由于含有大量的硅氧复合离子，炉渣粘度较大，表现为长渣特性。随着二元碱度的提高，炉渣中O2-离子活度增大，促使硅氧复合离子解体，从而使炉渣粘度下降，流动性改善。随着碱度的进一步提高，炉渣中正硅酸钙（2CaO·SiO2）比例增加，导致炉渣的熔化性温度升高，短渣性能逐渐增强，炉渣稳定性变差。 如图2所示，随碱度的升高，炉渣熔化温度呈升高趋势，在不同碱度范围内，炉渣熔化温度变化趋势不同，当R为0.95～1.15时，炉渣熔化温度随碱度提高变化趋势较大；在R为1.15～1.35区间时，熔化温度随碱度的增大而变化的幅度变小。在炉渣碱度变化时，随碱度升高，炉渣熔化温度升高。且增加幅度逐渐减小，炉渣热稳定性提高。 （3）镁铝比对炉渣性能的影响 较低的镁铝比炉渣不仅流动性差，而且在低温条件下炉渣稳定性还会大幅降低，从而会产生两方面的危害：流动性差的中间渣会填充在焦窗中不易滴下，降低软熔带的透气性，增加料柱煤气阻力损失；不稳定的中间渣在炉内温度波动时容易重新凝结，尤其是在炉腰、炉腹区域，造成炉墙结厚而产生。 
如图3所示，在炉渣碱度范围0.8-1.0时，随MgO逐渐提高，炉渣粘度呈现降低趋势，MgO含量为0.7%时，炉渣碱度在R0.8～1.0范围内，粘度随碱度提高由0.6Pa.S降低至0.4Pa.S；随MgO不断提高至15%，在R0.8～1.0范围内，炉渣粘度由0.4Pa.S降低至0.25Pa.S；随MgO继续提高，炉渣处于钙镁橄榄石、镁蔷薇辉石高熔点化合物范围，使炉渣熔化温度提高，粘度升高，流动性变差，炉渣冶金性能恶化，导致高炉燃料消耗升高。
(责任编辑：zgltw)
