李生平，吕学伟，宋 兵，缪辉俊，韩可喜



TiO2-FeO-(SiO2,CaO,MgO)三元渣系的流变特性

李生平1，吕学伟1，宋 兵2，缪辉俊2，韩可喜2

(1. 重庆大学材料科学与工程学院，重庆 400044；2. 攀钢集团研究院有限公司，攀枝花 617000)

利用内圆柱体旋转法测试TiO2-FeO-SiO2、TiO2-FeO-CaO和TiO2-FeO-MgO三元高钛渣体系的黏度和熔化性温度的变化规律，并结合XRD及激光拉曼光谱对高钛渣结构进行初步的表征。结果表明：SiO2含量增加会提高三元钛渣黏度及熔化性温度，恶化熔渣流动性。CaO和MgO含量增加会降低钛渣黏度及熔化性温度，改善熔渣流动性；钛渣完全熔化后，黏度约为70~100 mPa∙s，继续升高温度对钛渣黏度无显著影响。经XRD和Raman光谱分析可知：钛渣凝固后TiO2以金红石形式存在。SiO2、MgO和CaO的添加对TiO2-FeO二元钛渣拉曼特征峰影响不大，但均能使特征峰发生红移；Ca2+和Mg2+以网格修饰子形式进入钛氧八面体，形成CaTiO3和MgTi2O5。

高钛渣；黏度；拉曼光谱；结构表征

随着天然金红石资源的减少，采用钛铁矿生产高钛渣已成为钛工业的主要发展趋势。电炉冶炼钛铁矿是目前制备高钛渣的主流工艺[1−2]。电炉冶炼工艺的核心是后期的渣铁分离，决定着钛渣的冶炼成本、品位，而决定渣铁分离的关键因素是渣相在高温下的流变特性。

国内外对于高钛渣黏度的研究较少, 所能见到公开发表的文献主要包括前苏联科学院工作者[1]测量不同TiO2、Ti2O3、FeO、MgO含量下的高钛渣黏度。研究发现，一旦高钛渣完全熔化后，其表观黏度均为100~300 mPa∙s，同时Ti2O3、Al2O3和MgO的添加会增加渣相的体相黏度，FeO、Cr2O3、MnO和CaO的添加可降低钛渣的黏度，但其测试准确度受到后来很多学者质疑，一方面可能是受黏度计的精确度限制，很难测量黏度值低于100 mPa∙s的渣；……