铬是许多金属材料中的重要合金元素,在含铬铁水转炉冶炼过程中,铬元素容易被氧化为Cr₂O₃。进入熔渣中的Cr₂O₃会与熔渣的其他成分生成高熔点含铬尖晶石相,这将对转熔渣系的物相组成和熔渣结构产生影响,从而改变熔渣的性质,最终对转炉冶炼过程的物理化学反应起到重要的影响。部分钢厂在含铬铁水转炉冶炼过程中均出现了熔渣粘稠、粘枪、返干等问题,严重影响了转炉冶炼工艺的顺行。本文以转炉前中期CaO-SiO₂-FeO-Cr₂O₃-MgO-MnO六元含铬渣系为研究对象,对渣系组元活度、物相组成、粘度模型和熔渣结构等方面开展了研究工作,希望可以为实际含铬铁水转炉冶炼工艺提供一些理论指导。本文主要的工作和结论如下:基于分子-离子共存理论基础构建CaO-SiO₂-FeO-Cr₂O₃-MgO-MnO六元熔渣在1500℃反应达到平衡后渣系组元作用浓度（即活度）计算模型。计算结果表明:炉渣中活度较大的二元硅酸盐氧化物、三元硅酸盐氧化物以及含铬尖晶石氧化物分别为Ca₂SiO₄和CaSiO₃、CaMgSiO₄和Ca₃MgSi₂O₈、MgCr₂O₄和FeCr₂O₄。随着Cr₂O₃含量的增加,CaO、FeO、MgO、MnO的活度减小,Cr₂O₃的活度增大,SiO₂的活度变化不大;随着FeO的增加,CaO、MgO、MnO、SiO₂、Cr₂O₃的活度减小,FeO的活度增大;随着碱度（CaO/SiO₂）的增大,FeO、SiO₂、Cr₂O₃的活度减小,CaO、MgO的活度增大,MnO的活度先增大后减小。利用FactSage热力学软件模拟实验渣系在转炉冶炼温度1300-1700℃范围内的物相组成,采用XRD检测分析熔渣在1500℃时的物相组成,分析了Cr₂O₃、FeO和碱度变化对熔渣物相组成的影响规律。结果显示:渣系中含有Cr₂O₃时,物相中均含有MgCr₂O₄、FeCr₂O₄和MgFe₂O₄尖晶石相,这与分子-离子共存理论的计算结果一致,尖晶石相的总含量随着Cr₂O₃和碱度的增加而增加。温度为1300-1500℃时,熔渣中尖晶石含量随着FeO的增加而增加;温度为1500-1700℃时,尖晶石含量随着FeO的增加而略有减少。利用Urbain、Ribound、NPL、Pal、Seshadri、Shankar、Iida七种常见均相粘度模型计算实验渣系粘度,并以此为基础,根据Einstein、Kunitz、Mooney、Chong、Roscoe、Einstein-Roscoe和Liu七个非均相粘度模型计算渣系粘度,并与实验测量的粘度进行比较分析,建立了适合本文体系的非均相粘度预测模型。结果表明:Iida均相模型比较适合计算熔渣液相部分的粘度η₀。当熔渣中的Cr₂O₃、FeO和碱度变化时,使用新建立的Liu-I非均相粘度模型计算得到的熔渣粘度值与实验测量的粘度值变化趋势一致,且二者在数值上也比较接近。通过计算表征熔渣体系聚合度的Λ（光学碱度）、NBO/T和Q等参数,利用拉曼光谱等检测手段对渣系结构进行实验分析,研究了熔渣成分对其结构的影响规律。理论计算结果表明,随着渣中Cr₂O₃含量的增加,Λ和NBO/T减小,Q增大;随着渣中FeO含量的增加,Λ和NBO/T增大,Q减小;熔渣碱度的增大使Λ和NBO/T增大,Q减小。拉曼光谱实验结果表明,随着渣中Cr₂O₃含量的增加,Q⁰+Q¹减小,Q²+Q³增大,（Q²+Q³）/（Q⁰+Q¹）增大,NBO/Si减小,熔渣的聚合度增加。随着渣中FeO含量和碱度的增加,Q⁰+Q¹增大,Q²+Q³减小,（Q²+Q³）/（Q⁰+Q¹）减小,NBO/Si增大,熔渣的聚合度减小。