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高炉炼铁是铁矿石(烧结矿、球团、块矿)还原、软化熔融和渣铁分离获得液态金属铁的过程。铁矿石软化熔融形成的软熔带和渣铁滴落带直接影响着高炉燃料消耗和冶炼效率。高炉内铁矿石在软熔带和滴落带的性能与其形成的中间渣的物理性质有着必然联系。但目前缺少主要组成体系为CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO的中间渣物理性质数据,导致无法正确认识铁矿石软熔滴落现象。因此,有必要针对CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO的中间渣的物理性质进行探讨,为进一步深入研究铁矿石的软熔滴落行为提供理论基础。本文研究了二元碱度为1.4,10%FeO-CaO-SiO2-MgO-Al2O3五元渣系,其中MgO含量为6%16%,Al2O3含量为6%16%。通过测量炉渣的黏度,来分别观察MgO含量、Al2O3含量和MgO/Al2O3对炉渣黏度的影响。通过对炉渣的稳定性温度、黏流活化能来判断不同含量的MgO和Al2O3对炉渣流动性以及冶金性能的影响。而且利用XRD和红外线光谱检测手段深入探讨炉渣结构与黏度规律之间的关系。通过运用FactSage中的Viscosity模块与Phase Diagram模块进行计算,与实验测定的炉渣黏度进行对比。结果表明:在10%FeO-CaO-SiO2-MgO-15%Al2O3五元渣系中,MgO含量为12%时,炉渣黏度达到最低;在10%FeO-CaO-SiO2-10%MgO-Al2O3五元渣系中Al2O3的含量为12%时,炉渣黏度最低;当MgO/Al2O3在0.70.8之间,炉渣流动性较好,并且具有良好的冶金性能。当MgO含量为10%,Al2O3含量为10%时,炉渣的活化能最小,炉渣性能最稳定;当Al2O3含量为15%,MgO为12%时,炉渣的活化能最小。利用FactSage模拟计算出五元渣系的相图与黏度规律,发现FactSage对黏度的模拟计算与实测黏度规律大体相同;通过对炉渣相图的模拟计算发现:1773K下,Al2O3含量为6%、8%时,渣系中存在镁硅钙石相(Merwinite)。在10%FeO-CaO-SiO2-MgO-15%Al2O3渣系中,MgO的含量为16%时,渣系中存在MgO相,这与实测炉渣黏度规律一致。当MgO含量达到12%时,Q0和Q1的总量最大,导致炉渣黏度最小;当MgO含量大于12%时,MgO对硅酸盐体系的影响较小,炉渣黏度的增加是由于渣中MgO相的出现。Al2O3的含量达到12%时,(Q0+Q1)的总量最大,炉渣粘度最小;当Al2O3含量大于12%时,由于Al2O3的两性作用导致炉渣中(Q0+Q1)的总量略有下降,炉渣黏度增加。