[发明专利]一种用于高炉冶炼的高铝渣系

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金炼铁领域，具体地，本发明涉及一种用于高炉冶炼的高铝渣系。

背景技术

随着优质炼铁原料价格的上涨，高炉炼铁成本压力激增，各种廉价料得到广泛使用，然而其中有些廉价料不能得到有效利用，如高铝矿(Al₂O₃>5％)就属于目前技术下无法大量使用的廉价矿种。这是由于正常料高炉冶炼时，高炉终渣中Al₂O₃含量较低，对高炉终渣的冶金性能(脱硫能力、稳定性以及粘度)影响很小，高炉冶炼只根据二元碱度CaO/SiO₂就能对终渣冶金性能进行有效调整。当大量使用高铝矿时，高炉渣中铝含量偏高，尤其是当质量含量超过15％时，高炉渣冶金性能急剧恶化，容易引起炉况难行、渣铁流动困难、脱硫能力下降等问题，严重影响高炉冶炼顺行。因此，为了有效利用低价高铝矿，高炉冶炼中更多的使用高铝矿，基本以大量高硅原料配合高铝矿使用，最终将终渣Al₂O₃含量控制在<15-16％为限。但此种“稀释铝含量”的高铝矿使用方式难以大量使用低成本高铝矿，并且会带来高炉原料综合含铁品位低、渣量大，使得高炉冶炼燃料比增加，综合冶炼成本升高。

发明内容

本发明的目的在于，提供了一种用于高炉冶炼的高铝渣系，该高铝渣系利用当前高炉冶炼高铝矿种，配合其它铁矿，可以获得渣中Al₂O₃达到20-30％甚至更高的渣系，可以将以硅铝酸盐为主的传统高铝冶炼渣系转变为以铝硅酸盐为主的渣系，且炉渣冶金性能满足高炉冶炼要求，从而使廉价高铝矿得到大比例使用，大大降低了高炉冶炼成本。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种用于高炉冶炼的高铝渣系，所述高铝渣系的组成成份的质量百分数为：SiO₂20％～32％、CaO 38～40％、Al₂O₃ 18～30％、MgO 7～11％、TiO₂ 0.5～1％。

根据本发明的一个优选实施例，所述高铝渣系的组成成份的质量百分数为：SiO₂30％、CaO 40％、Al₂O₃ 20％、MgO 8.5％、TiO₂ 0.5％。

根据本发明的另一个优选实施例，所述高铝渣系的组成成份的质量百分数为：SiO₂ 26％、CaO 42％、Al₂O₃ 24％、MgO 7％、TiO₂ 1％。

根据本发明的再一个优选实施例，所述高铝渣系的组成成份的质量百分数为：SiO₂ 22％、CaO 40％、Al₂O₃ 28％、MgO 9％、TiO₂ 1％。

本发明还提供了上述的高铝渣系在高炉冶炼中的应用。

在上述高铝渣系中Al、Si质量比：18/32≤Al₂O₃/SiO₂≤34/10，四元碱度：48.5/50≤(CaO+MgO)/(SiO₂+Al₂O₃)≤49/50。

本发明通过分子动力学仿真、理论分析及实验室验证，利用Al₂O₃在渣系中自身的作用，利用入炉原料化学成分特点，优化配料.以Al₂O₃代替现有渣系主体中的SiO₂，同时以一定的比例减少SiO₂含量，并控制渣系中的MgO、TiO₂及杂质元素的含量高炉冶炼渣系。该渣系冶金性能已在理论上和实验室上得到了验证，满足高炉冶炼渣系要求。

本发明主要解决了当前高炉高比例使用低成本高铝矿时，在当前CaO、SiO₂、MgO及Al₂O₃为主要成份的高炉渣系，炉渣氧化铝含量升高导致高炉操作困难的问题，尤其是当Al₂O₃质量百分比达到15％甚至更高时，出现的高炉炉况难行，渣铁流动困难，脱硫能力下降，高炉冶炼难于保证顺行等技术问题。