呂凱

摘 要：在鋼鐵冶煉中，MgO的含量是控制燒結礦性能的主要指標之一，尤其對于高爐冶煉而言，適量的MgO能夠改善爐渣的流動性、穩(wěn)定性及冶金性能，提升冶煉的效率和質(zhì)量。結合相應的試驗，分析了MgO對燒結過程及燒結礦性能的影響，希望能夠為燒結礦中MgO含量的控制提供一些參考。

關鍵詞：MgO；燒結過程；燒結礦性能；爐渣

中圖分類號：TF046.4 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.109

隨著全球經(jīng)濟一體化進程的不斷加快，各國之間的經(jīng)濟、文化交流日益密切，進口礦產(chǎn)的比例不斷增加，礦產(chǎn)原料中Al2O3的含量有了顯著提高，能夠有效降低燒結液相的黏度，為氧離子的擴散提供便利，有利于燒結氧化，生成更多的鐵酸鈣。如果Al2O3的含量相對較高，可能會造成燒結礦還原分化性能惡化，而MgO能夠有效消除這種不利影響。因此，控制燒結礦中MgO的含量具有重要意義。

1 試驗與研究

1.1 原料準備

以某煉鋼廠現(xiàn)行原料及原料結構為例，確定燒結試驗的配礦標準。中和配礦以赤鐵礦為主，配比為85%.其中，純赤鐵礦配比為65%，包括多種進口粉礦，比如巴西粉礦、加拿大粉礦等，粉礦的粒度越均勻，燒結性能越好；國產(chǎn)赤鐵礦的配比為20%，含有10%～20%的硫酸渣。磁鐵礦的配比為15%，包括23%的智利粉礦和16%的伊朗粉礦。

1.2 試驗

在300 mm口徑的燒結杯中進行相應的燒結試驗，料層厚為600 mm。在測定所燒成的燒結礦的落下指數(shù)、轉(zhuǎn)鼓指數(shù)、粒度組成等時，一般采用抽風燒結方式，同時結合相應的化學成分分析，得出燒結礦的各種冶金性能數(shù)據(jù)，比如還原度、熔滴性能、低溫還原粉化率等。為了確保試驗的有效性，得到可靠的數(shù)據(jù)，在確保原料結構和堿度R中心值相對穩(wěn)定的基礎上，通過調(diào)整輕燒白云石和生石灰配比，實現(xiàn)對燒結礦中MgO含量的控制，然后再對MgO含量不同的燒結礦的理化性能和冶金性能進行分析。MgO含量試驗方案如表1所示。

2 分析與討論

從轉(zhuǎn)鼓強度方面分析，如果MgO含量較高，則在燒結過程中，液相的生成會變得更加困難。之所以會出現(xiàn)這種情況，是因為MgO在燒結礦中形成的鈣鎂橄欖石體系的熔點相對于硅酸鈣體系要高，在一定程度上阻礙了液相的生成，也就不利于燒結礦冷態(tài)物理強度的提高。因此，當MgO含量由1.14%增加到2.58%時，燒結礦的轉(zhuǎn)鼓強度會隨之提高，所對應的燒結過程及燒結礦的物理指標也會呈現(xiàn)出相同的變化趨勢。從燒結礦的化學成分方面分析，隨著MgO含量的增加，燒結過程對熔劑的需求量也有所增加，最終導致燒結礦TFe的含量隨MgO含量的增加而減少，F(xiàn)eO、SiO2的含量也隨之減少。調(diào)整燒結礦中MgO的含量并不會對其中的Al2O3造成很大的影響，因此，在燒結礦中，鎂鋁比會隨著MgO含量的增加而增大。為了保證高爐冶煉過程中爐渣的流動性，需要將爐渣中的鎂鋁比控制在0.6以上。為此，需將燒結礦中MgO的含量控制在2.12%～2.58%之間。

對MgO含量不同的燒結礦滴落溫度進行分析，可以看出，MgO的含量為4.05%時，燒結礦的滴落溫度為1 515 ℃，所對應的軟熔區(qū)間為169 ℃；MgO的含量在4.05%以下時，燒結礦在1 530 ℃的溫度下仍無法滴落。由此可以推斷，當燒結礦中MgO的含量在4.05%以下時，其軟熔區(qū)間為180～250 ℃，高于MgO含量為4.05%時的軟熔區(qū)間。

在試驗過程中，當燒結礦開始軟化時，隨著MgO含量的增加，初始溫度隨之上升。這主要是因為MgO含量的增加會導致燒結礦中難熔物質(zhì)的增加，液相熔點相應提高。在高爐冶煉中，軟化初始溫度的上升能夠改善高爐爐料的透氣性及還原過程，擴大其間接還原區(qū)域。因此，適當增加MgO的含量能夠?qū)Y礦的高溫冶金性能起到一定的改善作用。

3 結論

燒結礦的生產(chǎn)過程指標和理化性能在MgO含量在2.58%～3.06%之間時達到最優(yōu)，而從鎂鋁比方面考慮，MgO的含量應該控制在2.12%～2.58%之間。為了降低高爐冶煉過程中的焦化量，提高鋼鐵產(chǎn)量，應該將燒結礦中MgO的含量控制在2.5%左右。

由燒結礦低溫冶金性能分析可知，燒結礦還原粉化率會隨MgO含量的增加和FeO含量的減少而上升，但不超過25%.在生產(chǎn)過程中，如果發(fā)現(xiàn)還原粉化率大幅上升，可以通過對FeO含量和固體燃料配比的控制進行相應改善。由燒結礦高溫冶金性能分析得出，MgO含量的增加能夠提高還原度和軟化初始溫度，改善爐渣流動性。

綜上所述，在現(xiàn)行技術條件下，將燒結礦中MgO的含量控制在2.5%左右，能夠?qū)崿F(xiàn)燒結礦理化性能、冶金性能等指標的平衡，達到較好的生產(chǎn)效果。

參考文獻

[1]張中中，阮志勇，羅秀傳，等.MgO對燒結過程及燒結礦性能影響的試驗研究[J].柳鋼科技，2014（1）：5-7，23.

[2]趙金龍.MgO對燒結礦性能的影響[J].河北冶金，2008（5）：22-25，36.

〔編輯：劉曉芳〕