富AlO矿对炼铁原料及冶炼过程的影响

摘要

目前我国高炉炼铁生产为了降低成本而大力开展精料和节能降耗技术，增加了进口高Al2O3矿配比，从而引起高炉炉渣中Al2O3含量进一步增大，超过了传统概念上的“15﹪”的界限，某些高炉有时甚至超过了20﹪，对高炉冶炼造成了较大的影响。 本文通过实验室实验对高Al2O3矿冶炼进行了系统研究。 实验采用武钢原、燃料条件。从烧结过程开始，研究了不同含量Al2O3对烧结矿转鼓强度、还原度、低温还原粉化率及软熔性能的影响；通过对烧结矿的显微结构观察研究Al2O3含量对烧结矿SFCA生成的影响；依照武钢现场炉渣成分配料进行实验，分析Al2O3、MgO及碱度这三个因素对炉渣粘度、熔点和脱硫性能的影响。研究结果为扩大高Al2O3矿配比提供了理论依据和实验基础。 研究得出：在实验条件下，烧结矿中Al2O3含量从1.71﹪增加到的2.24﹪，烧结矿转鼓强度在Al2O3含量为1.89﹪左右最大；Al2O3含量对还原度影响不是很明显，而对烧结矿低温还原粉化率的影响特别显著，随着Al2O3含量的升高，烧结矿低温还原粉化率明显增加；软熔性能，Al2O3是针状铁酸钙生成的必要条件。在高Al2O3含量的高炉炉渣中，Al2O3含量越高，炉渣粘度越大，熔点愈高，脱硫能力降低；适当增加MgO含量可以降低炉渣粘度、熔点和熔化性温度，提高炉渣脱硫能力，但其含量最高不超过12﹪；炉渣碱度在1.0～2.0之间变化时，高碱度炉渣能够降低炉渣粘度，但其热稳定性较差，适宜碱度在1.17左右；炉渣中加入少量CaF2时，可以显著降低炉渣粘度和熔点，改善其稳定性。 为了解决高A12O3炉渣粘度过高，脱硫能力低的问题，可以采取诸如改善焦炭质量，适当提高渣比、喷煤比，使用高风温等措施，也可以通过优化配矿结构适当增加渣中MgO的含量。而MgO含量的增加可以通过在烧结过程或球团矿内添加菱镁矿或白云石的方法实现，但烧结矿中MgO的含量不应超过4﹪，球团矿不超过3﹪。

目录

文摘

英文文摘

前言

第一章 文献综述

1.1高炉炼铁对烧结矿性能的要求

1.1.1烧结矿的强度

1.1.2低温还原粉化性能

1.1.3还原度

1.1.4软化与熔滴性能

1.2针状铁酸钙(SFCA)理论

1.2.1 SFCA介绍

1.2.2针状铁酸钙形成机理

1.2.3 AL2O3在SFCA生成过程中的作用

1.3高AL2O3高炉炉渣冶炼

1.3.1高炉造渣过程

1.3.2高炉炉渣成分的来源

1.3.3炼铁过程对炉渣性能的要求：

1.3.4关于炉渣的几个概念

1.3.5炉渣结构理论

1.4国内外对高AL2O3矿冶炼的研究

1.4.1国外现状

1.4.2国内现状

1.5本课题研究意义

第二章 AL2O3对烧结过程的影响

2.1 AL2O3含量对烧结矿质量的影响

2.2 AL2O3含量对烧结矿强度的影响

2.2.1实验装置及步骤

2.2.2实验结果及分析

2.3 AL2O3含量对烧结矿还原度的影响

2.3.1实验原理、装置及步骤

2.3.2实验结果及分析

2.4 AL2O3含量对烧结矿低温还原粉化率的影响

2.4.1实验装置及步骤

2.4.2实验结果及分析

2.5 AL2O3含量对烧结矿软熔和熔滴性能的影响

2.5.1实验装置及步骤

2.5.2实验结果及分析

2.6 Al2O3与针状铁酸钙的生成

2.7本章小结

第三章 高AL2O3高炉渣冶金性能实验研究

3.1高AL2O3高炉渣流动性能研究

3.1.1实验设备装置

3.1.2粘度测定原理

3.1.3实验步骤

3.1.4实验结果及分析

3.2高AL2O3高炉渣熔点实验

3.2.1熔点仪的工作原理及操作方法

3.2.2实验步骤

3.2.3实验结果及讨论

3.3炉渣脱硫性能实验

3.3.1实验方案

3.3.2实验装置及步骤

3.3.3实验结果及讨论

3.4本章小结

第四章 高AL2O3矿高炉冶炼操作方案分析

4.1渣中AL2O3含量升高的综合分析

4.1.1高AL2O3矿的配加

4.1.2精料技术的进步

4.1.3焦炭质量

4.2提高炉渣中MGO含量的几个途径及其效果

4.2.1直接向高炉内加菱镁石或白云石

4.2.2把菱镁石或白云石粉作为球团矿的原料

4.2.3把菱镁石或白云石粉作为烧结原料

4.3高炉操作制度的调节

4.3.1改善焦炭质量

4.3.2优化配矿结构和高炉炉料结构

4.3.3适当提高渣比

4.3.4降低燃料比，提高煤比，提高烟煤配比

4.3.5提高高炉适应高AL2O3操作的能力

4.3.6积极开展改善高炉渣冶金性能的研究

4.4本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

致谢