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为了降低碱金属对高炉的危害,保证高炉冶炼顺行,依据广钢现场高炉渣成分,用纯化学试剂配制炉渣,系统地研究了高炉含碱炉渣钾钠容量,硫容量,粘度和熔化性温度。采用气-渣平衡法测定了1450℃时高炉含碱炉渣的钾容量,用K(g)-CO-CO2-Ar混合气体提供体系的氧分压和钾分压。在试验条件下,研究结果表明:在MgO和Al2O3含量一定时,(%CaO)/(%SiO2)在0.76~1.26范围内变化,炉渣的钾容量随(%CaO)/(%SiO2)的增大而减小;在(%CaO)/(%SiO2)和Al2O3含量一定时,(%MgO)从6%增加到16%,炉渣的钾容量随MgO含量的增大而增大;在(%CaO)/(%SiO2)和MgO含量一定时,(%Al2O3)从9%增加到17%,炉渣的钾容量随Al2O3含量的增大而增大;三元碱度[(%CaO)+(%MgO)]/(%SiO2)=1.30和Al2O3含量固定不变时,增加MgO含量,降低CaO含量,炉渣的钾容量明显增大。采用气-渣平衡法测定了1500℃时高炉含碱炉渣的硫容量,用CO-CO2-SO2-N2混合气体提供体系的氧分压和硫分压。在试验条件下,研究结果表明:在MgO ,Al2O3和(K2O+Na2O)含量一定时,(%CaO)/(%SiO2)在0.86~1.26范围内变化,含碱高炉渣的硫容量随(%CaO)/(%SiO2)的增大而增大;在(%CaO)/(%SiO2)、Al2O3和(K2O+Na2O)含量一定时,(%MgO)在5~8%之间变化,含碱高炉渣的硫容量随MgO含量的增大而增大,此后随(%MgO)的增大,硫容量不断减小;在(%CaO)/(%SiO2),MgO和(K2O+Na2O)含量一定时,(%Al2O3)在12~18%的范围内变化,含碱高炉渣的硫容量随Al2O3含量的增大是先增大后降低,在(%Al2O3)为13%左右时,硫容量达到最大值;在MgO含量和Al2O3含量固定,(%CaO)/(%SiO2)分别在0.86,0.96,1.06和1.16的条件下,含碱高炉渣的硫容量随(K2O+Na2O)含量的增大而增大。采用RTW熔体物性测定仪进行了高炉含碱炉渣粘度和熔化性温度的试验研究。研究结果表明:在(%CaO)/(%SiO2),Al2O3和(K2O+Na2O)含量一定的试验条件下,含碱高炉渣的η、Ts较普通炉渣要低,MgO对含碱炉渣性能的影响规律基本与普通炉渣相同;(%MgO)在8~18%变化时,炉渣的η随(%MgO)增大而降低,Ts随MgO含量的增加先降低后增大,(%MgO)在12%左右时,Ts达到最小值;在(%CaO)/(%SiO2),MgO和(K2O+Na2O)含量一定的试验条件下,(%Al2O3)在12~18%变化时,含碱高炉渣的η和Ts随(%Al2O3)的增加而增大,炉渣的流动性变差;在MgO ,Al2O3和(K2O+Na2O)含量一定的试验条件下,碱度变化对炉渣的η和Ts影响很大,含碱高炉渣的η、Ts随碱度(%CaO)/(%SiO2)的增大是先下降后升高,(%CaO)/(%SiO2)在0.96左右时,炉渣的Ts达到最低,(%CaO)/(%SiO2)在1.16左右时,炉渣η达到最小;在MgO含量和Al2O3含量固定, (%CaO)/(%SiO2)=0.96、1.06、1.16条件下,(K2O+Na2O)含量对酸性渣的η、Ts具有明显影响,含碱炉渣的Ts随(K2O+Na2O)含量的增加而降低,碱度升高后,影响减弱,当(%CaO)/(%SiO2) > 1.06时,含碱炉渣的Ts随(K2O+Na2O)含量的增加而升高,η变化很小。因此,碱金属氧化物在低碱度和高碱度炉渣中对Ts有不同的作用机理。综合考虑含碱高炉渣的排碱能力,脱硫能力及炉渣的流动性能,广钢含碱高炉渣合理的成分为:(%CaO)/(%SiO2)保持在1.0,MgO含量保持在12%,Al2O3含量不应超过15%。