安钢3号高炉配加白云石试验

　　近几年来，安钢高炉用焦炭硫含量呈上升趋势，由2000年的0.47%上升到2003年12月份的0.53%，造成高炉生铁含硫升高。为了保证生铁质量，高炉操作中采取了提高炉温和炉渣碱度的措施，生铁含硫有所下降，但随之而来又暴露出一些问题，就是提高炉温和炉渣碱度后，渣铁流动性变差，造成高炉炉况进一步恶化，而且恢复困难。为解决由于焦炭质量变差引起的问题，安钢3号高炉进行了在入炉料中配加白云石的试验。

　　2试验的理论依据高炉冶炼过程中，影响脱硫的主要因素是：合适的炉渣成分和适宜的炉缸温度，也就是在一定的炉缸温度下选择合适的造渣制度。对造渣制度的要求是：①不引起炉缸堆积；②有利于获得充足稳定的炉缸温度；③具有良好的脱硫能力；④有利于维持合理炉型。炉渣碱度是反映造渣制度的重要参数，安钢高炉冶炼制钢生铁时的炉渣碱度规定为：CaO/SiO2=1.18±0.03.这样规定是按照当时的原燃料条件而制定的，当焦炭中含硫升高，使入炉料的硫负荷升高时，这时的炉渣碱度己不能完全符合高炉脱硫的需要，生铁中硫含量升高，生铁质量受到威胁，影响到下道工序的生产。为保证生铁质量，就得提高炉渣碱度，当CaO/SiO2上升到1. 2以上时，炉渣由原来的长渣变为短渣，炉渣断面由玻璃相变为花渣，进而变为石头相，此时炉渣的黏度升高，流动性变差，高炉的透气性变差，压差升高，塌滑、悬料次数加，高炉冶炼进程受到严重影响。在炉渣组成中一个不可忽视的因素是MgO，MgO能提高炉渣的脱硫能力和改善炉渣的流动性下降到0. 025%，产量也较基准期有所提高。

　　稳定期。当每批料的白云石量达到200kg后，就没有再对白云石量进行调整，将白云石的配加量稳定在此基础上，且保持了相当长的时间，这个相对稳定的阶段就作为了试验的稳定期。在这一段时间内，高炉的顺行情况良好且稳定，没有发生一次塌滑料和悬料的情况，渣铁物理热充足，流动性良好，炉渣颜色呈褐色，断面呈玻璃相。高炉利用系数在3.16的水平，煤气利用率提高，综合焦比显著下降。

　　在这一时段内，另外几座没有配加白云石的高炉，受入炉原燃料特别是焦炭质量波动的影响，频繁发生塌滑料和悬料现象，甚至引发了结瘤等事故。

　　5试验结果分析试验结束后，将试验过程中所采集的数据进行整理，采用求同去异的原则，选择具有普遍性、代表性的数据来进行分析。

　　5.1从整个试验结果分析炉渣成分的变化，带来炉渣性能的改变。从表1可看出，渣中的MgO含量上升，由基准期的7.13%上升到稳定期的8.15%左右，达到了试验的预期目的。渣中的MgO含量上升后，炉渣物理热、流动性得到明显的改善，炉渣的脱硫能力有所强，生铁中硫含量确实有所下降，由基准期的0.034%下降至稳定期的0.030%，与同期安钢未加白云石的高炉相比，低了0.007%，说明在入炉料中配加一定量的白云石，确实对炉渣脱硫有一定的益处。

　　表1试验期间炉渣成分及碱度时间倍基准期调整期：I稳定期注：表中调整期的分别代表白云石量为100kg/批。150kg/批。200kg/批的3个阶段；稳定期时间较长，选取了三组有代表性的炉况好转。基准期以前，高炉的顺行情况一般，多次发生塌料、滑料，甚至出现高炉悬料，被迫减风或低风压操作，使高炉的冶炼进程受到严重影响，煤气利用率低，料速低，产量低，高炉综合焦比高达583kg/t.在配加白云石后，炉况得到明显好转：料速在基准期时为6~7批/h，调整期当白云石加到100kg/批时，平均料速达到7.4批/h，稳定期时，平均料速为7.6批/h；高炉日平均利用系数由基准期的2.94提高到调整期的3. 10~3.22到稳定期为3.定期的540kg/1，与同期安钢未加白云石的高炉相16比基准期提高了0.22；高炉煤气利用率提高，基比低了26kg/t.具体数据见表2、表3.准期煤气中CO2含量为18%到稳定期为19.5%；（3）配加白云石后，炉渣物理热、流动性得到明综合焦比显著下降，由基准期的583kg/t下降到稳表2试验期间3号高炉生产技术指标时间利用系数t/（m3d）料速批/h焦比煤比综合焦比kg/1基准期调整期：I稳定期表3同期未加白云石高炉生产技术指标利用系数焦比煤比综合焦比显的改善，炉渣的脱硫能力有所强，下降，不必要靠提炉温来脱硫，所以高炉操作炉温也下调许多，由基准期时的0.76%降到稳定期时的0.62%与同期安钢未加白云石的高炉相比降低了0.05%.下降后，有利于高炉成本的降低。

　　配加白云石后，相应下调了炉渣碱度（CaO/Si2）试验前后对比见表1.由于配加白云石和碱度下降的双重原因，炉渣流动性改善，所以在调整期时去掉了为改善炉渣流动性而配加的萤石。萤石的主要成分为CaF2，具有侵蚀性，不利于高炉炉体特别是炉缸的维护，去掉50kg/批的萤石后，相当于吨铁减少渣量10kg.也就是说，去掉萤石后，具有保护炉缸，减少渣量，降低成本的好处。

　　综合分析整个试验，在当前炉料结构条件下，高炉配加白云石是可行的，试验配加量达到200kg/批后，确实对改善炉渣流动性、提高脱硫能力，改善高炉工作状况有一定的好处。

　　5.2试验中几个问题的探讨Mg含量与计算的理论含量的差别。根据计算以基准期为，每配加100kg/批白云石，渣中的MgO含量上升0.6%左右，配加200kg/批白云石后，渣中的Mg含量应该达到8.5%左右的水平，但实际的炉渣中MgO含量与计算值之间存在着一定的差别。分析其原因大概有：白云石实际MgO含量可能达不到，称量的误差，化验的误差等。

　　生铁含硫与试验预期的差别。脱硫的影响因素，不仅仅与渣中的Mg含量有关。理论上，影响炉渣脱硫的因素有：炉渣化学成分，包括炉渣碱度中的活度；高炉操作。特别受高炉操作和渣铁温度影响较大，试验中发现，当下降到0. 40%以下，生铁含硫显著上升，达到0.05%以上。基准期时及以前一段时间，炉温控制较高，硫相对不高。稳定期炉温降低，且由于原燃料波动，造成炉温大幅波动，多次出现低炉温现象，影响了炉渣脱硫。所以，稳定期与基准期相比，生铁硫含量降低不是很多。但比同期未加白云石的高炉相比，硫含量低了0.007%说明试验还是有成效的。

　　白云石配加量的问题。因为配加的白云石是一种熔剂，参与了造渣，每批加200kg白云石相当于吨铁加渣量40kg左右。按照安钢经验，吨铁加40kg渣量，将使焦比上升20kg/t，影响产量3%左右，如果在每批200kg白云石的基础上再加，其负面影响将大，配加白云石的效果可能会受到影响，所以这次试验主要进行了在入炉料中配加白云石200kg/批以内的相关试验。

　　6结语在目前原燃料条件下配加一定量的白云石确实对炉渣脱硫、改善炉渣流动性有益处，同时也有利于炉况顺行。但是由于当前所用白云石有效成分偏低，要达到预期的效果需要加大白云石量，其负面影响是高炉吨铁渣量大，不利于高炉焦比降低、炉况顺行和铁口的维护。一方面可考虑改善白云石质量，使用含MgO高的白云石，另一方面也可考虑采用含MgO高的菱镁石或蛇纹石。