摘要

　　鋼鐵行業進入高質量發展新階段


，成本壓力與生產效能的平衡
，成為企業核心競爭力的關鍵。在高爐煉鐵環節
，爐渣的流動性、脫硫能力與軟熔性能，直接決定高爐順行狀態與能耗水平，而MgO作為調控爐渣性能的核心元素，其供給方式的選擇
，對生產綜合效益有著深遠影響。

　　關鍵詞：高爐煉鐵
；菱鎂石；定量配吃；爐渣調整；鎂鋁比；軟熔性

　　1
、引言

　　傳統工藝中，企業多選擇在燒結環節添加白雲石等含鎂熔劑來補充爐渣所需MgO，但這種方式會不可避免地降低燒結礦品位
、增加燃料消耗，同時惡化燒結礦冶金性能，形成“補鎂提渣性，卻損燒結質”的矛盾。河北新金鋼鐵煉鐵廠瞄準這一行業痛點，創新提出“燒結降鎂-高爐補鎂”協同優化策略，將鎂元素供給任務從燒結工序部分轉移至高爐工序

，以高爐批料定量配吃菱鎂石的技術，實現MgO精準調控，破解傳統工藝的兩難困境。

　　2、燒結性能研究及定量配吃菱鎂石的技術內核

　　自2025年2月份開始，在新金鋼鐵鐵前係統其中一座1080m³高爐和一台200m²燒結機，針對“燒結降鎂-高爐補鎂” 的協同優化策略，進行了一係列的研究工作。

　　2.1燒結礦降低MgO含量之後的對燒結冶金性能的影響研究：

　　MgO有利於改善燒結礦RDI+3.15mm，改善爐渣流動性和脫硫效果，煉鐵要求燒結礦具有一定的MgO含量。但對燒結礦來說，MgO含量會抑製鐵酸鈣的形成
，降低燒結礦的質量，且MgO的熔點很高
，達到了2800℃，因此高MgO燒結礦必然導致燃耗高、轉鼓強度低、還原性差
，實踐證明燒結礦MgO含量控製在1.8以下為宜。

　　2.2爐渣MgO需求的精準匹配

　　爐渣中MgO的合理含量並非固定數值，需結合渣中Al₂O₃含量動態調整：

　　當渣中Al₂O₃＜14%時，MgO可按需靈活添加
；

　　當Al₂O₃處於15%～17%區間
，鎂鋁比需控製在0.55～0.60；

　　當Al₂O₃＞18%時，鎂鋁比需提升至0.65以上。

　　基於這一規律，通過計算每批爐料所需帶入的MgO量

，反推得出菱鎂石的適配配比（爐料的0.5%～0.7%）
，以此將爐渣MgO含量穩定控製在8%～10%的理想區間，從源頭實現爐渣成分的精準調控。

　　2.3菱鎂石對爐渣性能的優化機製

　　菱鎂石的主要成分為MgCO₃，在高爐高溫環境下分解產生的MgO
，從三個維度優化爐渣性能：

　　1.降黏提流：打斷高鋁渣的矽酸鹽網絡結構
，降低爐渣黏度，提升爐渣流動性；

　　2.強化脫硫：優化硫分配係數，當鎂鋁比≥0.60時
，脫硫效率可提升15%～20%
；

　　3.優化軟熔帶：減少高熔點化合物生成，將軟熔帶溫度區間縮小20～30℃，改善高爐透氣性與順行狀態。

　　3、落地實施的關鍵路徑

　　3.1工藝流程的集成設計

　　定量配吃菱鎂石技術需與高爐上料係統深度融合，核心管控三個環節：

　　原料管控：菱鎂石粒度控製在25-40mm，要求MgO含量＞40%、SiO₂含量＜8%，保障與礦石混合的均勻性；

　　配比管控：通過皮帶秤精準控製
，按每批料質量的0.55%～0.65%定量添加菱鎂石
；

　　入爐管控：菱鎂石與燒結礦、球團等爐料經皮帶輸送機充分混合後同步入爐。

　　3.2操作製度的協同優化

　　針對菱鎂石分解吸熱的特性，新金鋼鐵同步配套調整三項操作製度，維持高爐熱平衡與穩定運行：

　　1、熱製度調整：確保爐溫按0.3-0.4控製
，鐵水物理熱大於1490度；操作上適當提高風溫。

　　2、造渣製度調整：適當提高二元堿度到1.20～1.25，三元堿度到1.45～1.50

，規避堿度波動對爐況的影響；

　　3、裝料製度調整：將菱鎂石布料到中心環帶，燒結礦質量提升後，高爐采取抑製邊緣的裝料製度提高煤氣利用率。

　　4、工業實踐的效益成果

　　新金鋼鐵煉鐵廠1080m³高爐通過每批料配吃0.55%(約噸鐵10kg)菱鎂石的工業實踐，取得了兼具生產與成本的雙重收益：

　　4.1燒結礦質量升級

　　2.1.1降低MgO前後數據對比：燒結礦品位升高0.47%，MgO降低0.46%，堿度降低0.06%。

　　2.1.2降MgO後轉鼓強度從75.84%升高到76.95%，升高1.11%，說明降MgO後對質量起到一定支撐作用。

　　2.1.3通過以上實驗數據可發現降低燒結礦氧化鎂之後燒結RDI+3.15mm呈現增高趨勢，升高3.4%
，返粉率降低0.77%。

　　2.1.4從市場行情了解，1-3月份市場價基本平穩，對成本影響較少，降MgO後鎂石粉耗量降低8公斤，燃耗降低2.1公斤，成本降低15.12元
，品位升高0.47%，影響到單品位成本降低0.4元，降鎂後燒結礦成本和單品位成本均呈現降低趨勢。

　　4.2高爐生產效能提升

　　通過數據可見，定量配吃菱鎂石後，隨著燒結礦質量提升後，高爐透氣性明顯好轉
，壓差下降
，風量提高43m³/min，燃料比降低5kg/t，綜合入爐品位提升0.68%

，高爐產量提升1.36%-1.7%，同時鐵水成本每噸降低10-15元

，年降本約1300萬元，實現了產量與成本的雙向優化。

　　5

、問題應對與未來展望

　　5.1常見問題與優化方案

　　在實踐過程中，新金鋼鐵針對出現的問題形成了對應的解決方案：

　　1
、爐況波動問題：針對配比偏差引發的堿度波動，通過強化電子秤定期校準與物料粒度管控解決；

　　2、燒結礦質量問題：堅持“高爐定量配吃優先”的原則，避免菱鎂石全量加入燒結工序；

　　3、熱平衡問題：持續優化風溫與富氧率的調控策略，穩定合適的爐溫和物理熱抵消菱鎂石分解吸熱的影響。

　　同時建立分段管控機製，根據爐渣Al₂O₃含量動態調整菱鎂石配吃量，進一步提升調控精度。

　　5.2技術展望

　　高爐批料定量配吃菱鎂石技術，為高爐煉鐵提供了一種靈活、精準的MgO調tiao控kong路lu徑jing，既ji規gui避bi了le傳chuan統tong燒shao結jie加jia鎂mei的de弊bi端duan，又you實shi現xian了le爐lu渣zha性xing能neng的de優you化hua。未wei來lai，新xin金jin鋼gang鐵tie將jiang進jin一yi步bu深shen化hua該gai技ji術shu的de應ying用yong，結jie合he智zhi能neng配pei礦kuang係xi統tong
，實shi現xian鎂mei鋁lv比bi的de動dong態tai

、實時調控，持續挖掘高爐降本增效的空間，為鋼鐵行業綠色、高效煉鐵提供可複製的實踐樣本。（朱曉旭　梁毅　常東進　郭輝　白賀龍　郭江平）

　　參考文獻

　　[1] 高爐爐料中合理利用含MgO原料的基礎理論研究[D]. 華北理工大學

，2017.

　　[2] 韓宏鬆. 合理利用MgO改善高爐操作的試驗研究與工業實踐[D]. 東北大學
，2020.

　　[3] 薑鑫等. 改善含MgO鐵礦石軟熔性能的研究[J]. 東北大學學報，2007.