高炉造渣制度(Blast furnace slag system)是指根据原料、燃料条件和冶炼铁种来确定炉渣的成分和碱度。据此获得熔化性、流动性、稳定性均好,脱硫和排碱能力均强的高炉炉渣。炉渣碱度(CaO/SiO2或(CaO+MgO)/SiO2)是造渣制度的一个重要参数。
高炉造渣制度(Blast furnace slag system)是指根据原料、
燃料条件和冶炼铁种来确定炉渣的成分和碱度。据此获得熔化性、流动性、稳定性均好,脱硫和排碱能力均强的高炉炉渣。炉渣碱度(CaO/SiO2或(CaO+MgO)/SiO2)是造渣制度的一个重要参数。
碱度高,脱硫效率高;反之,则脱硫效率低。碱度的选择主要根据原料、燃料含硫量的高低。但碱度过高的炉渣熔点高,流动性差,稳定性不好,不利于炉况顺行,且多消耗焦炭,因此,在保证生铁含硫量合乎要求的前提下应选择较低的炉渣碱度。冶炼炼钢生铁时的碱度(CaO/SiO2)多在1.0~1.25之间;冶炼铸造生铁时;为避免炉缸堆积和有利于硅还原,碱度应较前者低一些。冶炼含碱金属高的原料时,为利于炉渣排碱,宜选用较低的碱度。
冶炼锰铁时,为提高锰的收得率,碱度要高些,CaO/SiO2达到1.50左右。炉渣成分中的MgO一般控制在6%~12%,这有利于改善炉渣流动性和脱硫,有利于获得炼钢炉所需要的低硅低硫铁,也有利于炉渣排碱。Al2O3不宜超过15%,否则炉渣流动性差。
高炉造渣对生铁的品种和质量有着重大的影响和作用。通过造渣可控制炉渣的成分和性质,抑制一些元素的还原,或促进另一些元素的还原,达到富集元素,提高元素回收率。例如钒铁磁铁矿的冶炼中抑制Ti的还原,促进V的还原;又如高炉冶炼铁合金时,提高Mn的回收率;在冶炼普通生铁时,则控制Si的还原,使产品成为铸造生铁或练钢生铁。造渣的另一个重要作用是脱硫,生产中可通过造渣选择合适的炉渣碱度控制生铁中的含硫量。
高炉造渣对炉衬有很大的影响和作用。中国包头铁矿石中含有CaF2,含CaF2熔渣对炉衬有强烈的侵蚀作用,为此高炉造渣时添加足够的CaO,以防止炉渣的熔化性和粘度过低,削弱其侵蚀作用,以保护炉衬。近年来中国推广了低钦渣护炉法,即在高炉配料中加入含TiO2物料,使渣中TiO2含量达到2%-3%左右。由于TiO2还原生成的高熔点化合物TiC、TiN及Ti (C、N)在铁液中的溶解度是有限的,它们自铁液中析出和沉积,对护缸、炉底的砖衬起到了保护作用。
高炉内煤气流上升过程中受到阻力最大的区域是软熔带。根据实测数据,软熔带及其以下区域的煤气压差大约为全部压差的60%~80%。因此,软熔带的位置、厚度、形状等对高炉冶炼的顺行、强化和煤气的分布等有着重大的影响。