高Al_2O_3炉渣对高炉生产的影响

需求日益扩大，进口矿粉已占相当数量。目前国内进

口的矿粉主要是澳矿与印矿，这两种矿粉中Al203含量普遍偏高。山东泰山钢铁集团(简称泰钢)高炉炉

渣中Al203含量平均在18.2%左右，*高时可达到226。炉渣Al203含量高时炉渣的流动性和稳定性都

将变差，易引起炉墙粘结与炉缸堆积，破坏高炉冶炼

的正常进程，给高炉操作带来一系列的问题。如不制

定科学的操作方针与方法，将引起炉况不顺，影响产

量与质量。因此，Al203含量高的炉渣严重制约了高炉的正常生产。

2AlA含量对炉渣性能的影响

   Al203属于中性，但在高炉冶炼中可认为是酸性

物质，其熔点是20508，在高炉冶炼中与Si02混合后仍产生高熔点（1545;)的物质，使渣铁流动性差，分

离困难。当加入碱性物质如Ca0或Mg0后，尽管Ca0的熔点是2570，Mg0熔点是2800A，但与Si02和Al203结合后生成低熔点（低于1400B)的物

质，在高炉内熔化，形成流动性良好的炉渣，使渣铁

分离，保证高炉正常生产。

2.1Al#?3小于15%时能够改善炉渣的稳定性

~20%、Mg0含量小于206时，在Ca0/Si02约为1.0的区域里熔化温度较低;当Al203含量低时，随着碱度的增加，炉渣熔化温度增加

较快;当Al203含量大于10G后，随碱度增加，熔化温度增高减缓，熔化温度区域扩大，炉渣粘度随碱度变

化也减缓，炉渣稳定性增加。可以认为Al203的存在削弱了Ca0/Si02变化的影响。 2.2高Al#?3炉渣对高炉冶炼的不利影响

   Al203小于156时能够改善炉渣的稳定性，有利

于高炉操作，但炉渣中Al203含量一般在15%~18%，原因是高Al203炉渣难以熔化，并且粘度增大，流动

性变差，会产生以下负面影响：

   高Al203炉渣的初渣堵塞炉料间的空隙，使

料柱透气性变差，增加煤气通过时的阻力。同时，该

炉渣在高炉内易在炉腹部位的炉墙结成炉瘤，引起炉料下降不顺，形成崩料、悬料，破坏冶炼进程。

   由于高Al203炉渣过于粘稠，其终渣流动性差，不利于脱硫反应的扩散作用，脱硫效果变差。一

般当Al203大于186时，炉渣的脱硫能力大大降低。

   高Al203炉渣终渣流动性差，容易堵塞炉缸，

不宜从炉缸中流出，使炉缸壁结厚，缩小炉缸的体积，造成高炉操作上的困难。严重时还会引起风口和

渣口的大量烧坏。

于提高炉渣的稳定性，但当Al20(含量继续升高时，炉渣的稳定性变差。炉温不足，其流动性急剧变差，

不仅顺行不好，有时放渣出铁也会困难。因此当炉温

不足时，极易引起炉缸炉温不足的渣铁堆积。

3对策

   高炉炉渣中Al20(含量高时，其流动性和稳定性

变差，将严重制约高炉的正常冶炼，影响高炉顺行和

产量的提高。但目前高炉炼铁原料供应紧张，短时间

内无法得到根本的改善。因此，只有改善高炉操作，

分析原燃料的各项性能对高炉的影响，综合探讨各种冶炼制度的适应性，制定合理科学的操作方针，使

炉况稳定顺行，才能取得*佳的冶炼指标。

3.1适当降低炉渣碱度,提高炉温水平

高炉炉渣中Al20(含量在15%~18%时，炉渣的

熔化温度明显上升，粘度增大，流动性变差，此时，若

盲目降低炉温水平，追求低硅冶炼，极易造成炉缸堆

积。当炉渣二元碱度Ca0/Si02约为1.0时，炉渣的流

动性是*好的。炉渣的碱度降低不利于脱硫，为此应

适当将炉温提高，使炉渣具有充足的物理热，满足炉

渣的脱硫能力。这是高Al2?3炉渣冶炼实现高炉稳定

顺行重要的手段。韶关钢铁集团公司根据其炉渣中Al'?3含量高的情况，实行中硅中硫操作，适当降低炉

渣碱度至0.95~1.03,保证了炉渣具有良好的物理和化学性能，同时适当控制生铁中含硅在0.45%~0.658,以保证炉渣物理热和脱硫能力，取得了较为

理想的冶炼指标。

3.2适当提高鼓风动能,改善炉缸的工作状态

   下部调剂应保证合理的鼓风动能，使炉缸充分

活跃，消除死区，减小高Al;0-炉渣因流动性变差引起炉缸堆积的可能性。泰钢450<3高炉因渣中Al;0-

含量高炉况不稳，将=110mm风口小套全部更换为>105<<风口小套后，炉况逐步转顺，高炉利用系数

由2.9t/m3.d提高到3.5t/m3.d。此外，应努力提高风温

水平，泰钢450<3高炉月平均风温水平目前已达到1000B。高风温能使炉缸热量充沛，因此在操作中应

保证高风温利用水平。

3.3提高入炉品位，降低渣量

   渣量的高低直接影响高炉软熔带的透气和透液

性。渣量低时高炉的透气性得到改善，即使高炉的炉

渣粘度较高，对料柱透气和透液性的影响也较小。

3.4适当提高渣中MgO的含量

   Mg0高时会降低炉渣的粘度，改善炉渣的流动

性，同时能提高炉渣的脱硫能力。当高炉炉渣中Al;?3

含量高时，MgO的作用显得格外重要。一般渣中Al;?3

含量大于158时，将MgO的含量提至118左右，炉渣的物理和化学性能会得到改善。3.5提高入炉焦炭的强度和高温冶金性能

   焦炭是高炉内*重要的透气和透液物。随着冶

炼强度的日益增强，高炉内软熔带焦层的作用越来越明显，是保持高炉内部透气性的关键。同时，在高

炉的炉腹下部，焦炭粉化是造成高炉炉内下部透气性和透液性恶化的根源。因此，必须提高焦炭的强度

和高温冶金性能。

   焦炭在块状带以后要经历碳的熔损反应及越来

越高的热作用，焦炭的表面结构遭到破坏，M40与M10等指标已失去作用，入炉焦炭在高炉下部具有

好的反应强度(CSR)与低的反应性(CRI)是关键。入炉焦炭质量的改善在一定程度上减缓了炉渣中Al;?3

含量高对高炉下部透气性的负面影响。

3.6加强入炉原燃料管理，减少入炉粉末量

   制定合理的筛分制度，严格落实，保证烧结矿、

焦炭、球团、生矿的筛分质量。一是严格入炉料的槽

位管理，严格控制小于5mm的低槽位现象;二是严格控制筛分速度;三是严格落实清筛网制度。

4结论

   高炉炉渣中Al;?3含量高时，炉渣的流动性与稳

定性都降低，脱硫能力下降，使高炉的透气性变差，

易引起炉况不顺，且极易引起炉墙结厚与炉缸堆积等炉况失常现象。针对这种在短时间内无法根本改

善原料的现状，只有制定科学、合理的操作制度，才

能减小高Al;?3炉渣对高炉冶炼带来的不利影响，使

高炉稳定顺行，取得优良的冶炼指标。