近年來，輕燒鎂粉鋼鐵行業(yè)形勢嚴峻，鐵前成本壓力急劇增加，鐵礦粉質(zhì)量不斷劣化。為了穩(wěn)定燒結(jié)礦質(zhì)量，同時進一步降低煉鐵生產(chǎn)成本，首鋼京唐公司經(jīng)過一系列基礎(chǔ)研究，最終實現(xiàn)了自然鎂燒結(jié)，燒結(jié)礦品位、強度、粒度、冶金性能和熔滴性能得到改善，并創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。

　　輕燒鎂球燒結(jié)降鎂優(yōu)勢明顯

　　作為亞太地區(qū)高爐的主要爐料，燒結(jié)礦一般占高爐結(jié)構(gòu)的60%以上。通常在燒結(jié)配料中添加白云石、蛇紋石等含鎂熔劑來提高高爐渣中的MgO含量，以改善爐渣的流動性和脫硫能力，適應(yīng)爐渣中的高Al2O3質(zhì)量分數(shù)。

　　燒結(jié)作為貢獻高爐渣MgO的主要來源，其MgO含量受高爐渣需求和高爐操作習(xí)慣所限。日韓高爐渣中的MgO含量控制在3%~5%的水平，而國內(nèi)大多在7%以上。受此影響，日本新日鐵、韓國浦項光陽和現(xiàn)代制鐵燒結(jié)礦的MgO含量在0.7%~1.2%的水平；而國內(nèi)燒結(jié)礦的MgO含量大多在1.6%以上，高的甚至在3.0%以上。甚至有部分研究者認為，燒結(jié)中較高的MgO含量有利于燒結(jié)礦質(zhì)量的提高。

　　近年來，大量國內(nèi)輕燒鎂球燒結(jié)研究者呼吁輕燒鎂球燒結(jié)降鎂，首鋼京唐走在了實踐的前列。項目組圍繞首鋼京唐開展了燒結(jié)過程熱平衡測算、燒結(jié)基礎(chǔ)特性測試和高溫共聚焦原位觀察、礦相研究、燒結(jié)杯試驗、綜合爐料熔滴性能測試的一系列燒結(jié)降MgO實驗室研究。

　　研究發(fā)現(xiàn)：

　　降鎂有助于提高燒結(jié)礦品位，有助于發(fā)展優(yōu)質(zhì)鐵酸鈣，提高燒結(jié)礦還原性。降低0.5%的MgO，可提高燒結(jié)礦TFe含量0.3%以上；在進口礦粉劣化的背景下，調(diào)鎂更顯出主動保燒結(jié)礦品位的價值。燒結(jié)礦品位的提高，有助于形成更多優(yōu)質(zhì)黏結(jié)相———針狀鐵酸鈣，從而對燒結(jié)礦指標和還原性改善有利。

　　降鎂有助于減少熔劑耗熱，從而增加燒結(jié)有效熱量。含鎂熔劑在燒結(jié)過程中分解耗熱，降低含鎂熔劑配比有助于節(jié)能和改善燒結(jié)礦質(zhì)量。燒結(jié)礦MgO含量降低0.5個百分點，含鎂熔劑單耗降低14kg/t燒結(jié)礦，燒結(jié)過程分解耗熱減少了約1%，相當(dāng)于在燒結(jié)熱損失一定的情況下，燒結(jié)過程的有效熱量增加1%，從而有利于燒結(jié)礦粒度組成的改善。

　　降鎂有助于改善燒結(jié)液相流動性，增強燒結(jié)黏結(jié)效果。燒結(jié)基礎(chǔ)特性和高溫共焦設(shè)備測試表明：燒結(jié)混勻料MgO含量從2.3%降低到0.3%后，液相流動性指數(shù)從0.7提高到1.9；與含MgO的方案相比，原位觀察發(fā)現(xiàn)不含MgO的方案具有最高的液相流動速度。燒結(jié)液相流動性的改善，增強了黏結(jié)效果，有利于燒結(jié)礦粒度組成的改善。

　　燒結(jié)降鎂搭配球團提鎂，在保證高爐渣系穩(wěn)定的基礎(chǔ)上改善了綜合爐料的熔滴性能。熔滴性能試驗表明，綜合爐料結(jié)構(gòu)從燒結(jié)礦1.9%MgO+球團礦0.7%MgO轉(zhuǎn)變?yōu)闊Y(jié)礦1.5%MgO+球團礦1.7%MgO后，熔滴區(qū)間從64℃降低到59℃，最大壓差從1910Pa降低到1590Pa，最終使綜合爐料的S特性值從122.2kPa·℃降低到93.8kPa·℃。