马鞍山钢铁股份有限公司
摘要：马钢4000m3高炉由于原燃料条件限制，渣中铝偏高，在高炉实际生产中，为了提高经济技术指标，采取降低烧结矿MgO含量，达到提高入炉品位，降低渣比的目的，同时提高二元碱度以及维持合适热制度保证炉渣合适粘度以及脱硫能力，达到稳定高炉造渣制度的效果。
关键词：高炉；炉渣；造渣制度
1.引言
造渣制度是高炉四大制度之一，造渣制度应适合于高炉冶炼要求，有利于稳定顺行，有利于冶炼优质生铁，根据原燃料条件，选择最佳的炉渣成分和碱度。马钢4000m3高炉由于原燃料条件限制，渣中铝偏高，随着精料优化，渣比降低以及喷煤量的增加，渣中铝含量有进一步增加趋势，渣中铝增加，炉渣熔点不断升高，粘度增大，造成高炉炉缸中渣铁的堆积，影响高炉的透气性和透液性，使渣铁分离难度加大，严重降低脱硫性能等，影响了高炉的产量和生铁合格率。在此基础上，在此基础上，高炉技术人员应重视造渣制度对高炉炉况的影响，选择合理的二元碱度和镁铝比，并匹配相应的热制度，维持造渣制度的稳定至关重要。
2.炉渣二元碱度和MgO含量对炉渣性能的影响
通过试验测定，由图一可以看出，当二元碱度在1.15时，炉渣粘度最低，当炉渣碱度在1.15-1.20范围内增加时，炉渣粘度小幅增加，而当炉渣碱度在1.20-1.25范围内增加时，炉渣粘度上升较多，但当炉渣温度达到1450℃后，炉渣粘度变化并不明显；由图二可以看出，炉渣熔化性温度在二元碱度为1.14时最低，随二元碱度增加而增加，当二元碱度超过1.20时，炉渣熔化性温度升高速率加快。
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图一 二元碱度对炉渣粘度的影响 图二 二元碱度对炉渣熔化性温度的影响
（ω（Al2O3）=16%，ω（MgO）=9%） （ω（Al2O3）=16%，ω（MgO）=9%）
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图三 MgO含量对炉渣粘度的影响 图四 MgO含量对炉渣熔化性温度的影响
（R2=1.18，ω（Al2O3）=16%） （R2=1.18，ω（Al2O3）=16%）
由图 3 可看出，当ω（MgO）=8%~12%时，MgO 含量 增加，炉渣粘度降低；ω（MgO）=13%时，炉渣粘度升高。MgO 是一种碱性氧化物，像CaO一样能向熔渣提供O2-，因此，增加渣中的MgO质量分数，能使熔渣中复杂的硅氧复合阴离子SixOy2-解体，从而降低熔渣的粘度，改善熔渣的流动性，但当MgO含量进一步增加超过12%时，炉渣粘度反而大幅度上升。图四看出随着MgO含量增高，炉渣熔化性温度随之降低。
3.马钢二元碱度和镁铝比变化
马钢4000m3高炉通过配矿优化，降低渣比及铝含量，渣中铝含量基本稳定在15.50%水平，前期通过维持偏高水平MgO含量保证造渣制度稳定性，但含镁溶剂在烧结过程中分解耗热，烧结含镁偏高一不利于烧结降本，二不利于烧结矿质量和品位，为降低烧结成本及提高烧结矿质量，通过优化配料，提高烧结矿品位，降低渣比，由图五及表一可以看出，马钢A高炉入炉烧结矿品位逐年上升，渣比则从320Kg/t下降至300Kg/t水平，但在提高烧结矿质量的基础上，并不过分追求降MgO，保证镁铝比处于稳定水平。
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图五 A高炉烧结矿TFe和渣比趋势 图六 渣中镁铝比以及硫分配系数趋势
由表一看出，马钢高炉渣中MgO含量小幅下降，由9%降低至8.3%，炉渣镁铝比由0.58下降至0.53，下降幅度保持在可控范围，虽然下降幅度不大，但硫的分配系数处于下降趋势（见图六），为保证脱硫能力，提高炉渣二元碱度，二元碱度从1.13提高至1.19，四元碱度从0.95提高至1.0，并匹配相应热制度，将铁水物理热从1500℃提高至1510℃，以满足高炉生产的需要。
表一 马钢A高炉炉渣成分
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4.结论
（1）添加适当的MgO可以有效改善高Al2O3渣的流动性和脱硫能力，为保证炉渣性能的稳定，应将渣中镁铝比维持在合适范围，马钢高炉炉渣通过生产实践得出的合适范围为：当ω（Al2O3）=15%~16%时，ω（MgO）=8.0%~9.0%
（2）当渣中MgO含量过高时，炉渣粘度反而增加，难以满足高炉冶炼需求，并且会导致烧结成本增加，所以，MgO添加量不能过多。
（3）降低MgO含量有利于烧结降本和提高烧结矿质量，镁铝比下降时可采用提高炉渣碱度和提高铁水物理热的手段保证炉渣流动性和脱硫能力，但炉渣二元碱度不宜超过1.25.
5.参考文献：
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