3.1 CaO替代MgO后对炉渣高温粘度的影响

　　w(A12O3)为 16%的渣样在不同二元碱度炉渣粘度曲线和w(A12O3)为16%的不同炉渣粘度曲线渣粘度对比分别见图2和图3。

　　从图2和图3可以看出，随着渣中CaO/SiO2 比的增加，粘度逐渐降低，说明CaO是碱性氧化物,可以在高温下有效提高氧自由离子，解聚渣中复杂的硅铝酸盐层状结构，从而降低炉渣粘度, 提高炉渣流动性。但降低幅度要小于提高MgO含量时炉渣粘度下降的幅度。当二元碱度从1.15提高到1.25,co(CaO)从 42.52%提高到44.17%时，W(CaO)提高1.65%,炉渣温度在大于1 360 °C 时的6号渣高温粘度与二元碱度为1.15、w(MgO) 为6%时的2号渣粘度相当，其炉渣粘度略大于二 元碱度为1.15、w(MgO)为8%时的3号渣粘度。当6号渣的渣温高于3号渣20 ℃以上时，炉渣粘度基本上与二元碱度为1.15w(MgO)为8%时的3号渣粘度相当。为了使高铝低镁渣满足大高炉对高炉渣流动性的要求，需要高炉温操作，目前国内冶炼高铝矿的高炉炉渣中w(MgO)一般控制在7%~12%, (MgO)/(AL2O3)普遍控制在 0.6 以上(5-6), 出铁温度下限一般控制在1480 ℃以上，因此当高炉采用高AI2O3低MgO的冶炼制度时，为了保证高炉渣的流动性，出铁温度下限至少控制在1 500 °C 以上。

　　3.2 CaO替代MgO后对炉渣熔化性温度的影响

　　图4显示了渣样的熔化性温度随渣中CaO/SiO2比值的不同所发生的变化。

　　由图4可知，1号、5号和6号渣样的粘度-温度曲线表现出“短渣”特性。温度低于转折点温度时，随着温度的降低，炉渣的粘度快速升高，很快增加到2.0 Pa.s以上，而且渣中CaO/SiO2比值越 高，该渣样转折点对应的温度越高，即熔化性温度越高。这可能是由于炉渣二元碱度增加后,生成的

　　高熔点硅酸钙(2CaO-SiO2)数量增加，或者直接析出CaO固体，导致渣中出现微小不溶固体,使炉渣变成不均匀液相，从而提高了炉渣的粘度。

　　相比于MgO对炉渣熔化性温度的影响，二元 碱度对炉渣熔化性温度影响更加明显，二元碱度为 1.25的6号渣样，熔化性温度已经达到1382 °C虽然碱度提高有利于脱硫等化学反应和降低高温下炉渣粘度，使流动性得到改善，但是这种渣熔化性温度过高，允许高炉波动空间小，受炉温和炉渣成分的影响更加敏感，一旦炉况或原燃料条件出现波动，炉渣粘度就可能急剧变化。因此操作时一定要选择合适的二元碱度，不可为降低炉渣粘度 过度提高渣中二元碱度来达到提高炉渣流动性的目的。当炉渣二元渣碱度较高时，同时还应选择高炉温操作方式，增加高炉允许的炉况或成分波动空间，尤其是冶炼高AI2O3渣，否则当出现异常炉况或休风后恢复生产时，炉缸内部炉渣温度过低, 炉渣熔化性温度高，原先熔化的渣铁，容易重新凝 固,引起炉缸堆积，造成高炉出渣出铁困难。wAI2O3) 为16%、二元碱度为1.15、w(MgO)分别为8%和 10%时的3号和4号渣熔化性温度分别为1363 °C 和1368 °C 而相同AI2O3含量，二元碱度为1.25, w(MgO)为4.5%的炉渣熔化性温度为1382°C, 二者相差在20℃之内，如3.1所述增加出铁温度下限到1500℃完全可以保证高炉的炉况或成分波动空间在可控范围之内。

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