一種用于高爐冶煉的高鋁渣系的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于高爐冶煉的高鋁渣系，所述高鋁渣系的組成成份的質量百分數為：SiO220％～32％、CaO38～40％、Al2O318～30％、MgO7～11％、TiO20.5～1％。本發明在滿足高爐冶煉渣系性能要求的前提下，創新地利用Al2O3的自身在渣系中的作用，以Al2O3代替現有渣系主體的SiO2，同時減少SiO2含量，將傳統高鋁冶煉的硅鋁酸鹽渣轉變為鋁硅酸鹽渣的高爐冶煉渣系，利用當前高爐冶煉高鋁礦種，配合其它鐵礦，可以獲得渣中Al2O3達到20-30％甚至更高的渣系，滿足高爐冶煉渣系要求。
【專利說明】一種用于高爐冶煉的高鋁渣系
【技術領域】
[0001] 本發明屬于鋼鐵冶金煉鐵領域，具體地，本發明涉及一種用于高爐冶煉的高錯漁系。
【背景技術】
[0002] 隨著優質煉鐵原料價格的上漲，高爐煉鐵成本壓力激增，各種廉價料得到廣泛使 用，然而其中有些廉價料不能得到有效利用，如高鋁礦（Al 203>5%)就屬于目前技術下無 法大量使用的廉價礦種。這是由于正常料高爐冶煉時，高爐終渣中Al 2O3含量較低，對高爐 終渣的冶金性能（脫硫能力、穩定性以及粘度）影響很小，高爐冶煉只根據二元堿度CaO/ SiO2就能對終渣冶金性能進行有效調整。當大量使用高鋁礦時，高爐渣中鋁含量偏高，尤其 是當質量含量超過15%時，高爐渣冶金性能急劇惡化，容易引起爐況難行、渣鐵流動困難、 脫硫能力下降等問題，嚴重影響高爐冶煉順行。因此，為了有效利用低價高鋁礦，高爐冶煉 中更多的使用高鋁礦，基本以大量高硅原料配合高鋁礦使用，最終將終渣Al 2O3含量控制在 〈15-16%為限。但此種"稀釋鋁含量"的高鋁礦使用方式難以大量使用低成本高鋁礦，并且 會帶來高爐原料綜合含鐵品位低、渣量大，使得高爐冶煉燃料比增加，綜合冶煉成本升高。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于，提供了一種用于高爐冶煉的高鋁渣系，該高鋁渣系利用當前 高爐冶煉高鋁礦種，配合其它鐵礦，可以獲得渣中Al 2O3達到20-30%甚至更高的渣系，可以 將以硅鋁酸鹽為主的傳統高鋁冶煉渣系轉變為以鋁硅酸鹽為主的渣系，且爐渣冶金性能滿 足高爐冶煉要求，從而使廉價高鋁礦得到大比例使用，大大降低了高爐冶煉成本。
[0004] 為達到上述目的，本發明是通過以下的技術方案來實現的：
[0005] -種用于高爐冶煉的高鋁渣系，所述高鋁渣系的組成成份的質量百分數為：SiO2 20%?32%、Ca0 38 ?40%、A1203 18 ?30%、Mg0 7 ?ll%、Ti02 0 · 5 ?1%。
[0006] 根據本發明的一個優選實施例，所述高鋁渣系的組成成份的質量百分數為：SiO2 30%、CaO 40%'Al2O3 20%、MgO 8. 5%、TiO2 0.5%。
[0007] 根據本發明的另一個優選實施例，所述高鋁渣系的組成成份的質量百分數為： SiO2 26%、CaO 42%、Al2O3 24%、Mg0 7%、TiO2 1%。
[0008] 根據本發明的再一個優選實施例，所述高鋁渣系的組成成份的質量百分數為： SiO2 22%、CaO 40%、Al2O3 28%、Mg0 9%、TiO2 1%。
[0009] 本發明還提供了上述的高鋁渣系在高爐冶煉中的應用。
[0010] 在上述高鋁渣系中Al、Si質量比：18/32彡Al203/Si0 2彡34/10,四元堿度： 48.5/50 ^ (Ca0+Mg0)/(Si02+Al203) ^ 49/50〇
[0011] 本發明通過分子動力學仿真、理論分析及實驗室驗證，利用Al2O3在渣系中自身的 作用，利用入爐原料化學成分特點，優化配料.以Al 2O3代替現有渣系主體中的SiO2，同時以 一定的比例減少SiO 2含量，并控制渣系中的MgCKTiO2及雜質元素的含量高爐冶煉渣系。該 渣系冶金性能已在理論上和實驗室上得到了驗證，滿足高爐冶煉渣系要求。
[0012] 本發明主要解決了當前高爐高比例使用低成本高鋁礦時，在當前CaO、Si02、MgO 及Al2O3為主要成份的高爐渣系，爐渣氧化鋁含量升高導致高爐操作困難的問題，尤其是當 Al2O3質量百分比達到15%甚至更高時，出現的高爐爐況難行，渣鐵流動困難，脫硫能力下 降，高爐冶煉難于保證順行等技術問題。
[0013] 利用本發明技術后，以Al2O3代替SiO2思路，即提高高爐渣中Al 2O3的同時，按一定 比例減少爐渣中SiO2量，將以硅鋁酸鹽的傳統高鋁冶煉渣系轉變為鋁硅酸鹽渣系，從而提 高高鋁礦使用比例。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1為1400°C以Al2O3代SiO2渣系Si、Al及0鍵濃度變化仿真圖；
[0015] 圖2為1400°C傳統冶煉固定二元堿度1. 2,同時增加高鋁礦使用渣系Si、Al及0 鍵濃度變化仿真圖；
[0016] 圖3為1400°C以Al2O3代SiO2渣系中0原子的結合類型變化圖；
[0017] 圖4為1400°C直接增加高鋁礦渣系中0原子的結合類型變化圖；
[0018] 圖5為本發明的以Al2O3替代SiO2的不同Al 203/Si02比（即與表1對應不同百分 鋁含量）的爐渣溫度-粘度曲線圖；
[0019] 圖6為傳統高鋁冶煉渣系維持爐渣正常冶煉二元堿度1. 2,同時增加 Al2O3在渣中 含量時渣系溫度-粘度曲線圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明，但不限于此。
[0021] 分子動力學仿真及實驗驗證
[0022] "以Al2O3代Si02"高鋁渣系各測試點組成成份如表1所示。其中，Bl為正常高爐 冶煉漁系。
[0023] 表1本發明各測試點組成成份
[0024]
【權利要求】
1. 一種用于高爐冶煉的高鋁渣系，其特征在于，所述高鋁渣系的組成成份的質量百分 數為：Si0 2 20%?32%、CaO 38 ?40%、A1203 18 ?30%、Mg0 7 ?ll%、Ti020 . 5 ?1%。
2. 如權利要求1所述的高鋁渣系，其特征在于，所述高鋁渣系的組成成份的質量百分 數為：Si02 30%、Ca0 40%、A1203 20%、Mg0 8.5%、Ti02 0 . 5%。
3. 如權利要求1所述的高鋁渣系，其特征在于，所述高鋁渣系的組成成份的質量百分 數為：Si02 26%、CaO 42%、A1203 24%、MgO 7%、Ti02 1%。
4. 如權利要求1所述的高鋁渣系，其特征在于，所述高鋁渣系的組成成份的質量百分 數為：Si02 2 2%、CaO 40%、A1203 28%、MgO 9%、Ti02 1%。
5. 權利要求1-4任一所述的高鋁渣系在高爐冶煉中的應用。
【文檔編號】C21B5/04GK104263863SQ201410557803
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月20日 優先權日:2014年10月20日
【發明者】梁棟, 呂學偉, 周小輝, 秦立國, 崔帆, 張英, 張炯, 張毅, 曾暉, 李建云, 王學斌, 羅霞光, 石紅燕 申請人:山東鋼鐵股份有限公司