冶金科学技术奖励委员会召开，决定对85个项目授予2018年中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术奖，由东北大学、上海梅山钢铁股份有限公司等四个单位共同完成的“现代高炉最佳镁铝比冶炼技术的开发与应用”项目荣获2018年冶金科学技术奖一等奖。项目系统地研究了MgO对烧结-球团-高炉冶炼的影响规律及作用机理，并进行了深入的理论分析与现场应用实施。

普遍认识误区，镁铝比冶炼技术研究迫在眉睫

随着我国进口铁矿用量的不断增加，高炉炉渣中Al2O3含量随之增加。对于高炉炉渣Al2O3含量升高带来的炉渣流动性、脱硫能力等冶金性能下降的问题，通常采用在烧结工艺添加MgO的方法加以改善。由于添加MgO还具有改善烧结矿低温还原粉化的功效，因此导致国内普遍存在炉渣镁铝比（MgO/Al2O3）越高越好的认识误区，使得我国炉渣的镁铝比处于偏高的不适当范围。

MgO

  Al2O3

2015年，我国1000 m3以下高炉渣的平均镁铝比约为0.68，1000～3000 m3高炉渣的平均镁铝比约为0.60，3000 m3以上高炉渣的平均镁铝比约为0.55～0.57。较高的镁铝比不仅增大了渣量、能耗及镁资源的消耗，同时也影响烧结生产及烧结矿的质量。因此，研究烧结-高炉各环节适宜的MgO含量和高炉渣中适宜的MgO/Al2O3比例显得十分必要。

MgO如何添加才能做到优化？

MgO的添加一般通过烧结矿或球团矿，需要进行现代高炉原燃料条件下烧结-球团-高炉添加MgO协同优化的研究与冶炼技术的开发，旨在探讨现代高炉最佳镁铝比的冶炼技术，确定烧结矿的最佳MgO含量、球团矿的最佳MgO含量、及高炉渣最佳的MgO/Al2O3操作参数等。

本项目通过现场分析与生产实践解决了长期以来一直困扰炼铁界的四个技术问题，即当前的炼铁条件下是否必须添加MgO？在确保炉渣流动性的前提下，MgO添加量越多越好吗？对不同Al2O3含量炉渣的最佳镁铝比如何控制？适宜的MgO添加方式是什么？。

立足理论，最佳镁铝比

该项目开发及取得的研发成果，改善了高炉渣及烧结矿、球团矿冶金性能，减少了炼铁工序的熔剂消耗量，有利于降低高炉渣量、降低燃料比、提高产量。其主要创新点如下：

(1)建立科学合理利用MgO理论体系。研究立足基础理论，系统论述了高炉冶炼适宜的镁铝比问题，为高炉炼铁镁铝比问题确立理论依据。课题从冶金物理化学基础理论出发，通过实验室研究与工业试验，确定了炉渣适宜的镁铝比，并将此问题上升至理论高度，形成理论体系，指导现场生产。

(2)对不同Al2O3含量的炉渣中的适宜镁铝比进行分段控制。

a)当渣中Al2O3＜14%时，MgO可根据生产要求添加；

b)Al2O3=15～17%时，适宜的镁铝比控制在0.40～0.50，但需注意炉温的影响；

c)当渣中Al2O3＞18%时，适宜的镁铝比控制在0.45～0.55。

(3)制备优质含MgO球团，实现MgO高效、优质利用。根据基础研究开发了优质具有活性的MgO基添加剂，实现MgO在炼铁生产中的高效利用。不仅克服了以往球团矿中添加MgO的负作用，且可以降低球团膨润土用量，实现了球团粘结剂与添加剂的有机统一。

(4)协同优化，统筹兼顾，实现MgO功效最大化。采用全系统、全视角的方法将MgO在烧结-球团-高炉冶炼各工序中的作用有机联动，兼顾烧结、球团、高炉不同工序对MgO熔剂的需求，科学地提出了合理添加使用MgO的问题，从而提出了最佳镁铝比操作的理念，实现MgO功效最大化。

填补空白，国际领先

项目采用了理论与实际相结合的方法，分析了MgO在整个炼铁工序中的利与弊，形成了“现代高炉最佳镁铝比冶炼技术”，填补了我国炼铁界缺乏高Al2O3原料操作技术及适宜MgO添加技术的空白，促进了炼铁技术的进步，引导了炼铁行业的发展与技术升级。

目前本技术已经在上海梅山钢铁股份有限公司、安阳钢铁股份有限公司、内蒙古包钢钢联股份有限公司推广使用，并取得了很好的技术指标，经济与社会效益显著，具有前景广阔的推广应用价值。

今年1月份，在该项目的科技成果评价会上，项目评价委员会听取了项目组的研制报告、用户使用报告、经济效益报告及科技查新报告，并审查了全部评价文件资料，经质询、讨论，项目评价委员会认为该项成果总体达到国际先进水平，其中对MgO在炼铁工艺中的作用机理研究方面达到国际领先水平。

采编/蒋新银

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