3.1 CaO替代MgO后對爐渣高溫粘度的影響

　　w(A12O3)為 16%的渣樣在不同二元堿度爐渣粘度曲線和w(A12O3)為16%的不同爐渣粘度曲線渣粘度對比分別見圖2和圖3。

　　從圖2和圖3可以看出，隨著渣中CaO/SiO2 比的增加，粘度逐漸降低，說明CaO是堿性氧化物,可以在高溫下有效提高氧自由離子，解聚渣中復雜的硅鋁酸鹽層狀結構，從而降低爐渣粘度, 提高爐渣流動性。但降低幅度要小于提高MgO含量時爐渣粘度下降的幅度。當二元堿度從1.15提高到1.25,co(CaO)從 42.52%提高到44.17%時，W(CaO)提高1.65%,爐渣溫度在大于1 360 °C 時的6號渣高溫粘度與二元堿度為1.15、w(MgO) 為6%時的2號渣粘度相當，其爐渣粘度略大于二 元堿度為1.15、w(MgO)為8%時的3號渣粘度。當6號渣的渣溫高于3號渣20 ℃以上時，爐渣粘度基本上與二元堿度為1.15w(MgO)為8%時的3號渣粘度相當。為了使高鋁低鎂渣滿足大高爐對高爐渣流動性的要求，需要高爐溫操作，目前國內冶煉高鋁礦的高爐爐渣中w(MgO)一般控制在7%~12%, (MgO)/(AL2O3)普遍控制在 0.6 以上(5-6), 出鐵溫度下限一般控制在1480 ℃以上，因此當高爐采用高AI2O3低MgO的冶煉制度時，為了保證高爐渣的流動性，出鐵溫度下限至少控制在1 500 °C 以上。

　　3.2 CaO替代MgO后對爐渣熔化性溫度的影響

　　圖4顯示了渣樣的熔化性溫度隨渣中CaO/SiO2比值的不同所發(fā)生的變化。

　　由圖4可知，1號、5號和6號渣樣的粘度-溫度曲線表現(xiàn)出“短渣”特性。溫度低于轉折點溫度時，隨著溫度的降低，爐渣的粘度快速升高，很快增加到2.0 Pa.s以上，而且渣中CaO/SiO2比值越 高，該渣樣轉折點對應的溫度越高，即熔化性溫度越高。這可能是由于爐渣二元堿度增加后,生成的

　　高熔點硅酸鈣(2CaO-SiO2)數量增加，或者直接析出CaO固體，導致渣中出現(xiàn)微小不溶固體,使爐渣變成不均勻液相，從而提高了爐渣的粘度。

　　相比于MgO對爐渣熔化性溫度的影響，二元 堿度對爐渣熔化性溫度影響更加明顯，二元堿度為 1.25的6號渣樣，熔化性溫度已經達到1382 °C雖然堿度提高有利于脫硫等化學反應和降低高溫下爐渣粘度，使流動性得到改善，但是這種渣熔化性溫度過高，允許高爐波動空間小，受爐溫和爐渣成分的影響更加敏感，一旦爐況或原燃料條件出現(xiàn)波動，爐渣粘度就可能急劇變化。因此操作時一定要選擇合適的二元堿度，不可為降低爐渣粘度 過度提高渣中二元堿度來達到提高爐渣流動性的目的。當爐渣二元渣堿度較高時，同時還應選擇高爐溫操作方式，增加高爐允許的爐況或成分波動空間，尤其是冶煉高AI2O3渣，否則當出現(xiàn)異常爐況或休風后恢復生產時，爐缸內部爐渣溫度過低, 爐渣熔化性溫度高，原先熔化的渣鐵，容易重新凝 固,引起爐缸堆積，造成高爐出渣出鐵困難。wAI2O3) 為16%、二元堿度為1.15、w(MgO)分別為8%和 10%時的3號和4號渣熔化性溫度分別為1363 °C 和1368 °C 而相同AI2O3含量，二元堿度為1.25, w(MgO)為4.5%的爐渣熔化性溫度為1382°C, 二者相差在20℃之內，如3.1所述增加出鐵溫度下限到1500℃完全可以保證高爐的爐況或成分波動空間在可控范圍之內。

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