東北大學(xué)教授沈峰滿團隊根據(jù)高爐爐渣中Al2O3含量的不同,研發(fā)了分段確定鎂鋁比(MgO/Al2O3)最佳操作指標的定量方式,掌控了高爐爐渣中鎂鋁的黃金分割點,確立了不同條件下鎂鋁比的適宜值,推進了我國高爐冶煉的精細化。2018年,該成果獲得冶金科學(xué)技術(shù)一等獎。該技術(shù)總體達到了國際先進水平,特別是對MgO在煉鐵工藝中的作用機理研究方面達到國際領(lǐng)先水平。
沈峰滿團隊自2005年起,開始從事高爐煉鐵過程中最佳鎂鋁比冶煉技術(shù)的研究工作。經(jīng)過大量研究與實踐,團隊逐步確定了不同條件下的適宜鎂鋁比:當爐渣中Al2O3<14%時,可根據(jù)生產(chǎn)要求添加MgO;當爐渣中Al2O3=15%~17%時,適宜鎂鋁比為0.40~0.50;當爐渣中Al2O3>18%時,適宜鎂鋁比為0.45~0.55。這為實現(xiàn)高爐煉鐵工藝低成本、低能耗、低排放的現(xiàn)代高爐綠色冶煉模式的形成,奠定了堅實的基礎(chǔ)。
現(xiàn)代高爐爐渣適宜鎂鋁比冶煉技術(shù)解決了長期以來一直困擾煉鐵界的四個技術(shù)問題:一是當前的煉鐵條件下必須添加MgO;二是在確保爐渣流動性的前提下,MgO添加量不是越多越好;三是要對不同Al2O3含量的爐渣采取不同的鎂鋁比,并給出了適宜鎂鋁比定量控制的理論依據(jù);四是要采取適宜的MgO添加方式,使得MgO的正影響最大化、負影響最小化。
梅鋼集團采用該項技術(shù),爐渣鎂鋁比已從2013年的年平均0.51降至2017年的年平均0.43,使得年產(chǎn)720萬t的梅鋼每年獲得經(jīng)濟效益8 100余萬元,同時減少了CO2的排放量,取得了顯著的經(jīng)濟與社會效益。