高炉中钛冶炼炉渣性能研究.pdf

总第188期
树渣金
2011年第8期
HEBEI METALLURGY
2011 Number 8
高炉中钛冶炼炉渣性能硏究
裴生谦,李洋,李书明
(河北钢铁集团宣钢公司技术中心,河北宣化075100)
摘要:在钢铁市场竟争日益激烈的情况下,宣钢与相关院校合作开展高炉中钛冶炼试验研究,确定中钛
冶炼下的高炉反应原理和渣铁特性,探索高炉操作方法,为充分利用当地资源、降低生铁成本寻求突破。
关键词:屮钛炼;炉渣;性能;研究
中图分类号:TF534.2
文献标识码:A
文章编号:1006-5008(2011)08-0020-05
RESEARCH ABOUT SLAG PROPERTY
IN MEDIUM-TITANIUM SMELTING IN BLAST FURNACE
Pei Shengqian, Li Yang, Li Shuming
Technique Center, Xuanhua Iron and Steel Company, Hebei Iron and Steel Group, Xuanhua, Hebei
075100
Abstract: In fierce market competition we cooperate with concerned colleges to conduct medium-titanium
smelting test in blast furnace to determine the blast furnace reaction principle and slag iron characteristic, ex
plore operation method of blast furnace, seek a break to fully utilize local resource and reduce pig iron cost.
Key Words: medium-titanium smelting; slag; property; research
前
粉,生铁成本将大幅降低,效益可观。国内还没有进
我国于20世纪50年代后期以攀钢为典型代表行低钛矿冶炼的钢铁企业,宣钢高炉目前钛负荷水
开始进行大规模的含钛矿高炉冶炼试验研究,经过平属于低钛冶炼范围,2009年与河北理工大学合作
近30年的科学试验和技术攻关,对高钛型含钛矿高对含TiO2=5%~15%的中钛炉渣进行了大量试验
炉冶炼的工艺有所突破,能进行渣中TiO2含量为研究,探索中铽冶炼下炉渣性能,掌握冶炼规律。
23%~25%的工业生产。
2钛氧化物在高炉内的还原、反应机理
当前使用含钛矿作为高炉含铁原料的钢铁企
含钛磁铁矿中的钛以氧化物(TiO2)的形式存在
业,主要有攀钢和承钢,攀钢钛负荷(1t铁消耗的原于钛铁晶石(2Feo?TiO2)和钛铁矿(Feo?TO2)中,
料中的Ti02含量)30kg/t以上,炉渣含TiO2在经过烧结后钛的存在形式会发生不同程度的变化。
20%~25%;承钢钛负荷25~30kg/t,炉渣含TiO2钛矿石在高炉治炼过程中,将有部分被还原,即由高
在10%~15%,都属于高钛矿冶炼,其生产技术经价钛氧化物还原为低价钛氧化物,最后生成钛的碳
济指标达到或接近相同品位的普通矿高炉冶炼水氮化物进入炉渣中,而[T]进入铁水中。
平。宣钢地处张家口地区,周边铁矿粉资源丰富,精
高炉内实际钛的还原量受气氛、温度、Ti0O2浓
粉年产量900~1000万t(湿量)多数精粉均含度制约,其中温度影响最大,温度升高、还原气氛
TiO2,低含量0.2%~0.5%,高含量2.0%-~3.0%,增强及TiO2浓度增加有利于钛还原。热力学研究
高炉钛负荷基本在10~13kg/t,铁中钛0.1%~表明,Pe、Ti、V、Si氧化物的稳定性存在差异,即稳
0.15%,渣中TiO2在2.0%左右,属于低钛治炼。定性按Feo→V2O3→SiO2→TiO2顺序递増。
由于高、低钛精粉价格差距较大,如能多使用高钛精
O3SiO2、TiO2都是较难还原的氧化物,高温下
从熔渣中被碳所还原,进人熔铁中。在标准状态
收稿日期
下上述三种氧化物与碳反应的开始温度分别为
作者简介:表生谦(1969-),男,高工,硕士,2009年毕业于武汉大学
工业工程专业,现在河北钢铁集闭宣钢公司技术中心从事钢铁治金1123℃、1321℃、1453℃,可见用碳还原的难度
工作,E-mail:peishenggian@163.com
逐渐增加。
河北冶金
2011年第8期
解决含钛矿高炉冶炼的困难,重点是确定在不
亵1现场炉渣成分
同TiO2含量下[Si]、[T]变化与炉温的关系,显然
Tab. i Composition of slag on site
选择合理的热制度至关重要。实际高炉冶炼的温度Ca0%S02/%M0/%TIO2%A10/%FeO/%MaO/%R
控制,应使Fe大量还原,Si、Ti少还原,保证渣铁较40.303.-549.392.9412.90.580.261.20
好的流动性,炉况顺行。
现场渣为基准样,添加化学试剂配制所需渣样。
3中钛炉渣性能研究
配制时考虑到炉渣中各组元在形态上应一致,故尽
3.1中钛渣粘度及熔化性温度测定
量模拟现场炉渣,CaO、SiO2MgO、TiO2、Al2O3采用
3.1.1原料条件
该化合物的化学纯试剂进行配加,MnO、FeO则采用
试验果用的基础渣样为宜钢6#高炉200年3化学计量法配入MnO2F,O,制备而成。试验所用
月21日14:40现场采集的炉渣,其化学成分见表1。试样的化学成分见表2。
表2各系列渣样的化学成分
Tab 2 Chemical composition of various series of slag sample
化学成分/
系列
渣号
Si02
Mg
Tio
Mno
43.81
1.29
6.0
5,00
3,55
33.55
14.00
5.00
13.00
0.3
模型设计系列
32.55
32.55
6.00
15.00
0.30
38.78
32.32
10.00
5.00
13,00
0.30
31.86
6.00
10.00
13.00
0.30
33.05
33.05
0,00
13.00
8.6
8.33
13.00
0.60
0.30
1.13
36.69
31.91
0.30
.15
R
碱
37.42
31.18
0.30
度
系
30.49
10.00
0.30
列
29.83
7.50
0.30
1.30
39.41
29.19
7.50
13.00
0.30
38.78
32.32
10.