高炉喷煤添加MgO物料的工业应用研究.doc

高炉喷煤添加MgO物料的工业应用研究郭宪臻"魏国沈峰满牛卫军2张晓亮2(1.东北大学材料与冶金学院，江宁 沈阳110004： 2.安阳钢铁股份有限公司，河南安阳455004 )摘 要：在安钢7号高炉进行了煤粉添加轻烧菱镁石MgO物料的工业试验试验结果表明:风口喷煤中添加轻烧 菱镁石可以有效地解决炉渣讽AI2O3)升高对炉渣冶金性能和高炉冶炼的影响，有利于优化高炉生产指标对安钢 7号高炉，煤粉中混合轻烧麦铁石的适宜比例为3%,炉渣中＞v(MgO)/iv(A12O3)为0.60〜0.65时，高炉铁水物理热 明显改善、硫的分配系数有所提高在实施混合喷吹措施时，应适当调整高炉的热制度、造渣制度、焦炭负荷， 控制适宜的高炉“炉缸煤气热量的平衡点”等参数关键词：高炉，喷煤，高炉渣，熔剂Study on Industrial Application of Pulverized Coal InjectionMixed with MgO in Blast Furnace of Anyang SteelGUO Xian-zhen12, WEI Guo1, SHEN Feng-man1, NIU Wei-jun2, ZHANG Xiao-liang2(1. Northeastern University, Shenyang, 110004, China; 2. Anyang Iron & steel Group Co., Ltd, Anyang 455004, China)Abstract: The commercial test that pulverized coal mixed with light burned magnesite and injected into BF were can ied out at No.7 BF of Anyang Steel. Tlie results show the adverse effect for metallurgy properties of slag could be remitted and the operation of Blast Furnace has been promotes and enhances. When mixed ratio of light burned magnesite is 3%, and w(MgO)/vv(Al2O3) is 0.60 〜0.65 in slag, it is signiGcanlly improved that the physical heat of hoi metal of blast fumace, and Sulfur distribution coefficient is increased. To ensure the high efficiency and smooth operation of BF, the proper compulsion of slag and thermo state of hearth are necessai y.Key words: blast furnace; pulverized coal injection; BF slag; flux为了降低生产成本，2008年下半年以来，安阳钢铁公司(以下简称安钢)逐步提高了烧结原料中进口 矿粉的比例。

山于进口矿粉含Ah较高，导致高炉炉渣vv(A12O3)上升，影响了高炉炉渣的冶金性能为 了降低炉渣粘度，改善炉渣流动性叫，采取了提高炉渣yv(MgO)、改善高MAh炉渣性能的措施安钢提高炉渣w(MgO),首先采取了提高烧结矿w(MgO)的措施但山于过最添加MgO对烧结矿的品 位及高温软熔性能产生了不国影响叫 且在实施烧结矿增加MgO添加量后仍存在渣中vv(MgO)Av(Al2O3) 偏低的问题，进而又采取了炉料中配加了蛇纹石的措施由于所使用的蛇纹石w(MgO)较低且含有大量的 SiCh(成分见表1),高炉渣铁比升高，燃料比难以降低因此，在前期研究结果句基础上，2010年3月 至6月，在安钢7号高炉实施了煤粉添加轻烧菱镁石的混合喷吹工业试验表I蛇纹石与轻烧菱镁石主要化学成分(WI%)Tabic 1 Chemical composition of serpentine and light burned magnesite (wt% )成分SiO2%CaO%MgO%A12O3%s%蛇纹石35.010.8638.010.830.147轻烧菱镁石3.186.4886.20-.2安钢7号高炉生产状况(%1) 生产状况安钢7号高炉有效容积450m\设有1个铁口，1个渣口，14个风口。

其中4个⑦100mmxL230mm、 7 个 0114 mmxL230mm、3 个 0114 mmxL260mm 的风口布局，风口总面积 0.1334m2,鼓风动能 45kJ/s, 实际风速210m/So装料设备为SS—400串罐无料钟炉顶,装料制度为034(2)32(3)29.5(3)27.5(2) C33(2)31(2)30.5(2)26.5(2),料线 1.5 m安钢7号高炉热制度以铁水物理热为主，规定145020C ,铁水含硅为辅，叫［Si］为0.450.10%造渣 制度主要控制二元碱度，同时以三元碱度配料计算，要求R3 = 1.40.5o(%1) 原料条件近年来安钢7号高炉使用的的烧结矿成分见表2安钢提高使用进口矿粉比例前后高炉炉渣变化见表 3由表可见,2007年以来，随烧结矿w(A12O3)的提高，安钢7号高炉炉 >v(A12O3)由原来的14.56%提高 到约16%, w(MgO)由原来的8.38%降至8%以下，发生了较大变化表2安钢7号高炉2006年以来烧结矿成分(wt%)Tabic 2 Chemical composition of sinter in No.7 BF of Anyang Steel since 2006 (wi% )年份TFe%SiO2%CaO%A12O3%MgO%Al2O3/SiO2R200658.544.469.841.201.830.2692.21200757.554.428.781.362.010.3081.98200856.345.2310.331.892.070.3611.97200956.765.1910.371.911.970.3682.00201055.885.7310.452.131.960.3721.82表3安钢7号高炉2007年以来炉渣成分变化(wl%)Table 3 Chemical composition of slag in No.7 BF of Anyang Steel since 2007 (w1% )年份SiO2%AI2O3%CaO%MgO%MgO/Al。

r2R3200734.7314.5637.788.380.581.091.33200833.8116.1538.867.320.451.131.37200934.3215.5940.337.970.511.181.413混合喷吹的实施3.1混合喷吹工艺把0〜3mm轻烧菱镁石按比例添加到原煤中，经过制粉、混匀，山高压并罐一总管一分配器，喷入高 炉为了准确控制喷吹量，在煤场料坑上架设一个6n】3料斗，1次可以加轻烧菱镁石约5t,料斗下设置电 子称，测量和控制添加比例数据通过计算机自动计算显示下料量添加工艺示意图如图1所示1电子称2添加轻烧菱镁石料斗3振动电机4皮带给料机5受煤斗6原煤给料机7大倾角皮带图1煤粉添加轻烧菱镁石工艺示意图FigJ Process sketch of pulverized coal blended with light burned magnesite3.2混合喷吹时的高炉操作(一)停用蛇纹石，提高富氧率为了提高炉渣中＞v（MgO）/vv（Al2O3）,安钢在2009年下半年开始添加蛇纹石，一般每批料配加50〜100kg 蛇纹石当实施喷吹轻烧菱镁石时，停止在炉料中加入蛇纹石。

考虑到从风口喷入的MgO没有经过高炉上部预热，因此采用全风温操作并将富氧率山3.45%提高至 5.20%左右二） 休风后快速恢复炉况7号高炉正常生产时，控制风压230kPa,若高炉风压减至160kPa时则停止富氧喷煤山于采用了煤 粉混合含MgO物料喷吹技术，高炉复风时若缓慢恢复风压、不及时喷煤，将致使炉渣碱度发生较大的波 动，尤其低硅冶炼时易出现“号外铁”因此，安钢7号高炉在复风时，直接送风为全风风压的50〜60%, 随后快速加至全风风压的70〜80%,接着开始喷煤和赶料线实践证明：采用这种快速复风的方法，恢复 炉况比以往要缩短约4h,有利于高炉节焦降耗三） 量化调整焦炭负荷等操作参数分别统计高炉炉体各部位温度，操作参数和指标，原燃料等数据，分析风口喷吹MgO对高炉操作的 影响绘制曲线归纳得出，安钢7号高炉煤比控制在160〜170g/t范围内，燃料比最低俱 此时相应的焦炭 负荷为4.55仇左右但是，当高炉炉况出现异常时，应降低焦炭负荷；炉况好转后，原燃料正常时尽快恢复到4.55仇如 果焦炭负荷大于4.55t/t,继续增加焦炭负荷应十分谨慎，每次增加量不得超过正常焦炭负荷的1%,旦稳 定运行两天后，才允许增加焦炭负荷。

另外，当焦炭质量变差时，量化降低焦炭负荷以确保炉况稳定四） 保证稳定喷吹的措施山于煤粉混合含MgO物料进行喷吹，一旦喷煤量发生大幅度波动或频繁调整喷煤量，将加剧高炉软 熔带、炉温和碱度的波动因此在高炉操作中重点考核出铁正点率利均匀率、实际出铁量占理论产量的比 率，强调均衡稳定生产另一方面为了稳定炉缸热制度，保证炉缸具有充足的热量加热渣铁，同时减少炉 缸煤气量以保证高炉顺行，通过寻求最佳“炉缸煤气热量”（=炉腹煤气量x理论燃烧温度）网的“平衡点,, 控制高炉操作目前安钢7号高炉控制“炉缸煤气热量的平衡点”为3.350-3.550x1 oV-min-r 0通过控制 这个参数的波动范围，确保高炉稳产顺行五） 其它山于工业试验使用的轻烧菱镁石粒度为〜3mm,在向喷煤原煤添加过程中，易发生轻烧菱镁石在操作 间弥散现象，污染工作环境若放宽轻烧菱镁石粒度范围，或使用小粒度含MgO熔剂，将含MgO熔剂与 原煤一同加入磨煤机内与煤粉混磨制粉［，01, nf改善工作环境4分析与讨论4.1混合喷吹的实际效果表4、5列出了安钢7号高炉实施风口喷吹轻烧菱镁石前（2009年）与实施喷吹期（2010年上半年） 的生产指标。

山表可见，在实施风口喷吹轻烧菱镁石同时采取高富氧等措施时期，虽然高炉入炉品位、焦炭质量以 及风温有所下降，但7号高炉铁水w［Si］山0.56%降至0.41%, 0S］山0.027%降至0.024%,煤比降低13kg/t、 焦比下降2kg/to表4喷吹轻烧菱镁石前后安钢7号高炉的生产指标Table 4 Main technological index of No.7 BF项目利用系数w[Si]w[S]焦比煤比风温富氧品位焦炭灰焦炭含St/（【n、・d）%%kg/tkg/tC率％。