张勇-高炉低MgO渣系性能研究.pptx

SHOUGANG GROUP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渣系工业试验一、国内外高炉低MgO渣系运行情况从上世纪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。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：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MgO含量在1-1.38%之间RDI在60-66.8%之间1.日本一、国内外高炉低MgO渣系运行情况 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%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;2.韩国表2浦项高炉渣系指标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）15.33.31.252731519一、国内外高炉低MgO渣系运行情况3.国内4000立高炉图1国内4000m3高炉渣系指标（2016.1-3月）一、国内外高炉低MgO渣系运行情况4.国内3000立高炉图2国内3000m3高炉渣系指标（2016.1-3月）二、低MgO渣系流动性实验 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。 炉渣流动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。1. 实验方案表3炉渣流动性实验方案序号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 1.02 642.9635.9114.127.001.201.39 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 二、低MgO渣系流动性实验MgO↓，Ts ↓ ；MgO↓，短渣→长渣；2. 实验结果分析图1不同MgO含量炉渣变温粘度曲线图二、低MgO渣系流动性实验 MgO↓，η↑；T ↑， η ↓；T1500℃， MgO4%时 η 0.5Pa·S。3. 实验结果分析图2 1460、1480和1500℃下的粘度图三、低MgO渣系脱硫实验 实验使用纯化学试剂配制的渣样，为简化实验，MgO的含量选取3%、5%、7%、9%、11%共5种不同含量，其他三主元比例不变，具体渣样成分见表2。渣铁比按310kg/t计算。本实验中炉渣质量为20.15g，铁样质量为65g。根据现场生产情况，硫负荷确定为4kg，以分析纯硫化铁和纯铁粉配制硫含量为0.4%的实验铁样。1. 脱硫试验方案表2 脱硫实验方案序号CaO/%SiO2/%Al2O3/%MgO/%141.1134.3713.5211242.0435.1413.829342.9735.9114.127443.8936.6814.435544.8137.4614.733三、低MgO渣系脱硫实验2. 脱硫实验结果分析 MgO↓，[S] ↑ MgO↓，(S) ↓ 脱硫能力↓ 但MgO3%时， Ls30，[S]0.03%,(S)0.8% 渣系脱硫能力仍在优良范围之内。 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