本文以分子相互作用体积模型(MIVM)及其伪多元近似法为基础,研究了高炉冶炼钒钛磁铁矿过程中Ti元素在熔渣与铁液相间的平衡分布及走向。为实现钒钛资源综合利用提供基础数据。基于由二元相图提取活度的周国治公式,提出了改进该公式中数值积分的两个处理方法。在正规溶液假设下,利用该方法对CaO-SiO2和MgO-SiO2系进行组元活度提取,结果与实验值符合较好,两个方法总的平均相对误差分别为20%、8%。这表明了改进后的方法在实际应用中是可行的。据此由相图提取了含钛高炉渣二元系CaO-TiO2、Al2O3-TiO2SiO2-TiO2和MgO-TiO2在一定温度和浓度范围内的组元活度,其结果的相对误差亦应在上述两个体系误差范围内,可作为含钛高炉渣热力学研究的参考数据。基于分子相互作用体积模型,建立了普通高炉铁水和含钒钛高炉铁水组元活度计算模型。应用所建模型预测了Fe-C-Si、Fe-C-Mn、Fe-C-Si-Mn熔体中Si和Mn以及Fe-C-Ti熔体中Ti的活度,并与实验值、文献计算值以及Wagner公式的计算值比较。结果表明：对于Fe-C-Si和Fe-C-Mn两个体系,组元活度的MIVM预测值与实验值的平均相对误差分别为18%和6%,而用Wagner公式计算的平均相对误差分别为55%和11%,由此可见MIVM的预测值与实验值符合相对较好,且预测效果优于Wagner公式；对于Fe-C-Ti体系,Ti活度的MIVM预测值与一个文献计算值较为接近,其值分别为0.0025和0.0013(以纯固相钛为标准态),二者均处于同一数量级；而在1873K下,上述各体系组元活度的MIVM预测值与Wagner公式的计算值符合较好,其总的平均相对误差仅为9%。综上比较说明了所建模型是可行的。利用相应模型预测了含钒钛铁液Fe-C-Ti-Si-Mn-V中Ti的活度及其影响因素(温度和铁液组成)。基于分子相互作用体积模型及其伪多元近似法,建立了含钛高炉渣组元活度计算模型。应用该模型预测了Al2O3-CaO-MgO-SiO2-TiO2渣系中Ti02的活度及其影响因素(温度、炉渣碱度和组成),并与相应的文献值和实验规律比较。结果表明：模型的预测值比实验值略高,其总的平均相对误差为44%,但数值上相差不大,均处于同一数量级；模型预测所得到的相关规律与实验规律相符合；对于研究含钛高炉渣系,该模型比作用浓度模型更具有合理性和可应用性。应用所建立的含钒钛铁液组元活度计算模型,预测了由Fe-Csat-Ti熔体中生成TiC或Ti(C,N)的Ti平衡浓度,并与实验值相比较。结果表明：与TiC平衡的Ti平衡浓度的模型预测值与实验值符合相对较差,但不同研究者的结果亦有很大差异,且所有结果随温度的变化规律均相同；与Ti(C,N)平衡的Ti平衡浓度的预测结果同实验值符合相对较好。由此表明了所用模型和计算方法是可行的。应用所建模型预测了由Fe-CSat-Ti-Si-Mn-V熔体中生成Ti(C,N)的Ti平衡浓度及其影响因素(温度和炉气分压)。结果表明：升高温度和降低氮分压,可使得与Ti(C,N)平衡的Ti平衡浓度升高,从而抑制Ti(C,N)从铁液中生成。应用所建立的含钒钛铁液和含钛高炉渣系组元活度计算模型,预测了由Al203-Ca0-Mg0-Si02-Ti02熔渣中生成Ti(C,N)的TiO2平衡浓度及其影响因素(温度、炉渣碱度和炉气分压),并与文献值相比较。结果表明：本次研究的计算结果与一个文献计算值较为接近,其值分别为4.337%和5.3%(质量百分数)；降低温度、提高炉渣碱度、增大炉气总压以及降低氮气与一氧化碳含量比,均可使得生成Ti(C,N)的TiO2平衡浓度增大,从而抑制Ti(C,N)从渣中生成。应用上述模型,初步估算了TiO2的理论还原量和Ti的理论生成量,得到了Ti在熔渣-铁液间的平衡分配系数。结果表明：降低温度、提高炉渣碱度以及增大一氧化碳分压,均可降低TiO2的还原量,从而抑制其还原；渣中TiO2的含量变化对其自身理论的还原量影响较小。在钒钛磁铁矿高炉冶炼过程中,温度与炉渣碱度等技术指标对TiO2还原以及Ti(C,N)生成和沉积的影响较大,而炉气等技术指标的影响相对较小。通常主要控制适当的温度指标,防止高温过热而使得Ti02大量还原和Ti(C,N)生成,同时必须采用合适的高碱度操作。适当地的提高炉气压力和一氧化碳分压以及降低氮气分压也是控制TiO2还原和Ti(C,N)生成的技术手段。本次研究将对完善钒钛磁铁矿高炉冶炼理论和指导高炉护炉操作实践具有一定的参考价值。