TiO2对京唐高炉渣性能的影响及热力学分析

高炉渣的冶金性能对高炉冶炼顺行及长寿有着重要的作用。当高炉炉缸温度处于稳定状态时，炉渣组分对炉渣的性能影响显著。在钛矿护炉条件下，炉渣中会含有一定量的TiO2，而明确TiO2对炉渣性能以及护炉的影响有利于改善高炉操作和延长高炉寿命。首钢京唐两座特大型高炉(5500m3)通过技术进步实现了含钛球团的工业应用，不仅有利于高炉长寿、降低护炉成本，同时也避免了炉缸局部温度过高和劣质钛矿入炉对高炉稳定性的影响。

北京科技大学的学者为明确TiO2对京唐炉渣性能的影响机理，基于京唐高炉渣的实际成分，通过黏度试验研究了TiO2对炉渣黏度及熔化性温度的影响；同时利用FactSage热力学软件，计算了不同TiO2质量分数炉渣的活度、熔化温度,液相区以及炉渣从1500冷却到1000℃时的物相变化。试验结果表明，炉渣的黏度和熔化性温度随着渣中TiO2质量分数的增加而降低。FactSage计算表明，炉渣中TiO2活度增大，炉渣的黏度随之减小；TiO2增多有利于降低炉渣的熔化温度和扩大液相区，但当w(TiO2)由4.2%变化到5.6%时，炉渣的液相区反而在CaO区域缩小；炉渣结晶相的变化表明渣中TiO2不宜过多，否则在高温时就容易生成钙钛矿相，从而增大炉渣的黏度，不利于高炉顺行。为满足京唐高炉冶炼对炉渣性能的要求及护炉的需要，炉渣中w(TiO2)应控制在5.0%以内。