高鋁渣黏度和熱力學性質分析

供稿|梁子怡，寧曉鈞 / LIANG Zi-yi, NING Xiao-jun

內容導讀

高爐爐渣是高爐煉鐵最主要的副產品。爐渣的黏度和熱力學性質對高爐生產過程中的爐渣流動性和高爐能量利用具有重要意義。文章運用FactSage熱力學軟件計算了爐渣的黏度、熱容和焓變。結果表明，爐渣黏度隨MgO和堿度的增加而降低，隨Al2O3含量的增加而增大。隨著MgO、Al2O3和堿度的增加，爐渣熱容增大，但相比較而言，堿度對爐渣熱容的影響最小。爐渣焓變隨MgO和Al2O3含量的增加而顯著增大，隨堿度的增大而降低。從能量利用的角度來看，爐渣MgO和Al2O3含量的增加將增大因爐渣排出而帶走的熱量，而堿度的增大有利于減少高爐系統的能量消耗。

高爐爐渣是高爐煉鐵過程中最主要的副產品之一，在高爐生產中發揮著重要的作用。高爐爐渣作為一種高溫熔體，其物理化學性質主要受溫度和成分的影響。其中，黏度是高爐爐渣最重要的性質之一，影響爐渣和鐵水間的化學反應以及高爐生產的穩定性。另外，爐渣的熱力學性質如爐渣熱容和焓變等，對高爐系統的能量利用和能源消耗有著重要影響。因此，分析爐渣成分對其黏度、熱容和焓變的影響，對于明確高爐生產過程中的爐渣流動性和高爐能量利用具有重要意義。

目前，關于爐渣成分對其黏度的影響，國內外已有許多研究[1-9]。同時，也有一些報道研究了爐渣成分對熱容、焓變等熱力學性質的影響[10-12]。然而，近些年來中國許多鋼鐵企業大量進口澳礦和印度礦，廣泛使用這些礦石進行高爐冶煉使得高爐爐渣的Al2O3明顯偏高，不少鋼鐵企業的高爐渣Al2O3含量已超過16%[13-14]。……