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一 概述 稳定渣的概念最先见于上世纪五六十年代的苏联，为现代炉渣理论的先导。所谓稳定渣即高炉冶炼过程中，通过对硅钙镁铝各氧化物成份的合理控制，得到一种相对稳定的炉渣成份，使之在原燃料成分及炉温波动时，炉渣的冶金性能保持稳定，称这种炉渣成份为稳定渣。实际生产中，因各高炉所用炉料结构不同，成份不一，所以不同的高炉都有适合本高炉冶炼的合理的炉渣成份。 二 炉渣成份的选择 我们知道构成炉渣成份的主要物质为sio2 cao Al2o3 Mgo，所以确定这四种氧化物在炉渣中的合理比例是保证炉渣貝有良好稳定性的基础。 实际生产中,各高炉使用的原燃料及冶炼生铁的规格基本是相对稳定的,根据现有原燃料条件及生铁要求选择适于高炉冶炼又满足生铁成份的稳定的炉渣成分,是高炉配料计算需要考虑的重要问题,采用普通矿冶炼的高炉,其炉渣成份大致范围是: SIO2:30-40%, Al2O3:8-18%; CaO:35-50%; Mg<10% ; FeO<1%; CaS<2.5% 冶炼特种矿的高炉渣中还会含有其它的成分,如含氟矿含18%的CaF,钒钛磁铁矿的含有20-25%的TiO2等. 当炉渣成份在满足上述条件的范围内时,炉渣在稳定的黄长石区域,可以得到熔化温度低,流动性稳定性良好的炉渣,反之则使炉渣稳定性变差,随成分或温度变化变得难熔或流动性变差,引起炉况难行,实际生产中,我们往往希望得到稳定性流动性良好的炉渣,但原燃料成份的和炉温的波动,又往往影响着炉渣的成份,这就需要我们在选择炉渣成份时,充分考虑其波动范围,以保证炉渣的稳定性,保证炉况的顺行, 适合于冶炼不同生铁的稳定渣成份与性能分述如下 1炉渣碱度:这是决定炉渣性能的关健指标,近年来随精料和冶炼技术的改善,硫负荷逐渐降低,所以炉渣碱度有降低的趋势,目前大中型高炉生产炼钢铁,炉渣碱度已降到0.95-1.05,(这种碱度,其实只考虑了满足生铁脱硫的需要,而忽视了酸性渣对炉衬的侵蚀及对炉缸热量的影响,不能算是良好的稳定渣),此外,为改善炉渣的流动性和稳定性,渣中氧化镁含量在6-8%是比较合适的,过多则不利, 2. Al2O3含量,一般高炉渣中三氧化铝含量不应超过15-18%,否则炉渣难熔且粘度大,使炉渣性能变得不稳定,炼铸造生铁时可使用较高的三氧化二铝炉渣,以便于提高炉缸温度,但渣中铝含量主要取决于所用矿石和焦比,生产中一般不另加.可以通过合理配矿以保证其成份在稳定渣渣范围之内. 3. 炉渣的难熔性和粘度 炉渣中硅钙镁铝等氧化物数量确定以后,检查该炉渣的熔化性,粘度等物理性质是否满足冶炼生铁的要求是否在稳定渣成份范围之内,既还应当衡量炉渣的热稳定性和化学稳定性(可查阅炉渣的熔化性温度和粘度的四元系相图) 4. 渣量 渣量决定于矿石的品位和焦炭灰份,在保证脱硫的前提下,一般争取最少的渣量,对于铸造铁,由于还原较多的硅,渣量过小时容易引起较大的波动,渣比最好在0.5-0.6左右,有个别厂在冶炼铸造铁时,还配加硅石,单一追求过低的渣铁比,也往往得不偿失,这种渣也不应该算做是稳定渣, 三 一点建议 1. 由于近年来进口矿的应用,炉渣中三氧化二铝普遍升高,常规的二元碱度已经不能真实反应炉渣的酸碱性能,为了取得较好的适合于冶炼的稳定渣,应采用四元碱度来表示炉渣的碱度, 2. 无论是高铝渣还是高镁渣,能得到适合于本高炉稳定生产,保证炉况顺行的炉渣才是实际意义上的稳定渣.每一高炉都有一个适合于本高炉冶炼的硅钙镁铝相对固定的炉渣成份,不应过分的强调某一成份在冶炼中的作用, 3. 随着高炉的大型化,炉缸温度有升高的趋势,另一方面精料的运用,使入炉硫负荷降低,炉渣的脱硫能力不再成为先择炉渣成份的首选,所以部分高炉选择低碱度渣操作,虽能满足对生铁品种的需求,但笔者认为,过低的炉渣碱度不在稳定渣范畴之内,过低的炉渣碱度必不可少的带来炉缸热量的不足,日久必引起炉缸工作失调,对炉衬的强烈侵蚀作用,也不符合高炉高产优质低耗长寿的操作方针, 四 结语 1 炼铁俗语,炼好铁必得炼好渣,对炉渣成份的合理选择,不仅关系着炉况的顺行,也关系着一代炉龄的寿命,实行稳定渣操作是高炉顺行的保证, 2 随着原燃料条件的不断变化及冶炼条件的改善,先前合理的炉渣成份也许已不能满足现有生产条件的需要,应与时俱进,先择适合现有条件冶炼的稳定渣成份. 3 盲目追求过低的渣铁比,过低的渣量也会使原来的稳定渣变成不稳定渣,影响高炉生产,特别是近年来部分高炉采用高炉加废铁措施,产量极大提高,而渣量却不增反减,影响高炉冶炼行程.
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