3.2 炉渣三元相图（Al2O3=10%，CaO-SiO2-MgO） 根据高炉渣系三元相图，在高炉冶炼温度条件下，炉渣的最好组成为黄长石（2CaO.SiO2.2MgO）初晶范围，在此区域，等温线分布稀松，该区域炉渣熔化性温度低，炉渣粘度低、流动性好；在适宜的碱度范围内，当炉渣二元碱度维持不变，含MgO等矿物钙镁橄榄石、镁蔷薇辉石等相继增加，维持合适的MgO控制范围，使炉渣处于黄长石初晶区。在碱度0.7～1.0区间，黄长石初晶区较碱度1.0～1.3宽，因此，若保持MgO含量不变，逐渐提高炉渣二元碱度，炉渣组成极易离开黄长石初晶区，而进入周围熔化温度较高的区域，致使炉渣粘度降低，熔化性温度升高；降低炉渣碱度，炉渣粘度逐步升高，熔化性温度处于1400℃等温线，高炉采取提高炉温降低炉渣粘度调整手段。炉渣（Al2O3=10%，CaO-SiO2-MgO）三元相图如下：根据上图所示，以2号高炉炉渣成分数据，分别做对边平行线，图5中三条红实线相交组成三角形区域，确定炼铁2号高炉炉渣组成目前处于低熔点黄长石晶区。（1）若保持Al2O3为10%，在碱度R=1.0直线上，继续提高炉渣中MgO含量至15%，此时炉渣组成处于黄长石晶区边缘区域，据图3得知炉渣粘度在0.25Pa.S；（2）若保持炉渣碱度R=1.0不变，继续提高MgO含量至19%左右，炉渣组成出现钙镁橄榄石，炉渣熔化性温度区域1600℃，炉渣组成由低熔点黄长石转变为高熔点钙镁橄榄石，消耗热量较高；（3）在保持碱度R在0.7～1.0区间内，MgO含量控制在7%～19%，炉渣成分组成虽处于黄长石晶区，但炉渣粘度波动区间较宽，粘度从0.6-0.4-0.25-0.2-0.3Pa.S范围内波动，炉渣流动性波动较大。 4 渣中Al2O3、MgO对高炉冶炼的影响 4.1 Al2O3对高炉冶炼的影响 Al2O3在一定范围内时能够改善炉渣的稳定性，有利于高炉操作，但炉渣中高Al2O3炉渣难以熔化，并且粘度增大，炉渣的流动性和稳定性都将变差，易引起炉墙粘结与炉缸堆积，破坏高炉冶炼的正常进程，产生以下负面影响：（1）高Al2O3炉渣的初渣堵塞炉料间的空隙，使料柱透气性变差，增加煤气通过时的阻力。同时，该炉渣在高炉内易在炉腹部位的炉墙结成炉瘤，引起炉料下降不顺，形成崩料、悬料，破坏冶炼进程。（2）由于高Al2O3炉渣过于粘稠，其终渣流动性差，不利于脱硫反应的扩散作用，脱硫效果变差。（3）高Al2O3炉渣终渣流动性差，容易堵塞炉缸，不宜从炉缸中流出，使炉缸壁结厚，缩小炉缸的体积，造成高炉操作上的困难。严重时还会引起风口大量烧坏。 （4）高炉炉渣中Al2O3含量在10%～15%时，有利于提高炉渣的稳定性，但当Al2O3含量继续升高时，炉渣的稳定性变差。炉温不足，其流动性急剧变差，不仅顺行不好，有时放渣出铁也会困难。因此当炉温不足时，极易引起炉缸炉温不足的渣铁堆积。 4.2 MgO对高炉冶炼的影响 在适宜的炉渣碱度范围内,当炉渣二元碱度不变时,随着MgO含量的适当增加,含MgO的矿物,如钙镁橄榄石(CaO・MgO・SiO2)、镁蔷薇辉石(3CaO・MgO・2SiO2)等会增加,当渣中Al2O3含量为10%～15%，炉渣组成极易离开黄长石初晶区,而进入周围熔化温度较高的区域,致使炉渣粘度大幅度升高。但是,当炉渣中MgO含量变化时,物相点左右移动，炉渣成分仍处于黄长石晶区范围内，不会造成高炉炉渣流动性的恶化，适当提高MgO入炉比例，降低炉渣粘度，改善炉渣流动性。（1）炉渣内MgO含量每增加1%，炉渣熔化性温度降低4℃左右。（2）当渣中碱度、Al2O3含量不变时，增加MgO含量，炉渣粘度、熔化性温度总体呈降低趋势。（3）炉渣碱度不同时，MgO含量对炉渣粘度的影响不同，碱度较高时，炉渣成分处于等温线和等粘度曲线分布相对较密集的黄长石初晶区边缘，在提高MgO时应结合炉渣碱度。根据图5（Al2O3含量10%）可以看出，高炉适宜的炉渣碱度在0.7-1.25之间，炉渣成分处于黄长石晶区，MgO含量在5%-10%之间区域粘度范围宽广，若继续提高MgO含量至10%-15%，炉渣低粘度区域明显扩大，但随之炉渣熔化性温度升高，在Al2O3含量10%保持不变的前提下，提高MgO含量即提高镁铝比,炉渣短渣的转折点明显出现，需提高物理热温度达到炉渣熔化性温度，同时提高MgO含量增加高炉渣量，影响高炉燃料消耗升高。 5 炼铁高炉适宜MgO、炉渣碱度控制范围 综上所述，炼铁结合三元渣系相图、炉渣碱度与粘度相图关系，炼铁高炉入炉MgO在目前11%基础上仍存在提升潜力，在提升MgO入炉比例，高炉必须确定适宜的碱度控制范围，以兼顾随MgO提高，炉渣熔化性温度、炉渣粘度的变化，实现高MgO入炉比例、低熔化性温度经济冶炼模式，具体控制参数如下：（1） 结合炼铁高炉炉渣脱硫能力，炼铁在高MgO入炉期间，炼铁炉渣碱度控制范围为0.95～1.0区间内，确保炉渣成分组成仍处于低熔化温度、低粘度的黄长石区晶区内；（2） 在碱度R=0.95～1.0区间内，高炉渣中MgO含量至15%，此时炉渣组成处于黄长石晶区边缘区域，炉渣粘度在0.25Pa.S，MgO含量若继续提高，炉渣成分组成相继出现钙镁橄榄石、镁蔷薇辉石高熔化温度化合物，炉渣粘度出现上升趋势，因此，炼铁高炉理论MgO含量最高控制在15%为宜。（3） 后续炼铁在确保烧结矿、球团矿的冶金性能的前提下，通过提高烧结矿、球团矿MgO含量，逐步提高高炉炉渣中MgO含量进行实际验证，以期达到在高炉稳定顺行的基础上，高比例消耗高镁含铁料创效的目的。 6 下一步炼铁工作的目标及计划 炼铁以改善高炉渣的流动性、热容量、脱硫能力等对MgO的需求为前提，按需求分配使用MgO，使MgO的正影响最大化，负影响最小化，从而做到MgO在全炼铁流程中的功效最大化。具体如下：（1）在保证烧结矿具有良好低温还原粉化性能的基础上,烧结提高高镁精粉配比不低于32%，在保证烧结矿强度高、还原性好、高温软熔性能好、且低温还原粉化指标稳定前提下，烧结矿MgO含量控制在2.4%-2.5%。（2）球团高镁精粉稳定配加至40%，球团矿MgO含量控制2.5%-2.6%。（3）在目前炉渣Al2O3含量在11%-12%左右，高炉控制炉渣碱度至0.95-1.0之内，炉渣MgO含量最高不超15%。
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