钒钛磁铁矿是一种含有铁、钛、钒等有益元素的复合矿,其大量地分布在我国的攀枝花-西昌地区、河北承德以及安徽马鞍山地区。根据钒钛磁铁矿矿石中Cr2O3含量的高低,通常将钒钛磁铁矿划分为高铬型钒钛磁铁矿和普通型钒钛磁铁矿。位于我国攀西地区的红铬矿由于矿石中Cr2O3含量较高,属于高铬型钒钛磁铁矿。红铬矿矿石储量高达1.8×10~9t,但是却迟迟未能得到很好地开发利用,主要原因是红铬矿在高炉中冶炼势必会增加炉渣中Cr2O3含量,对造渣及后续提钒过程产生影响。本文通过理论计算和实验分析相结合的方式对在不同Cr2O3含量下炉渣的表面张力以及不同Cr2O3含量、不同Al2O3含量和不同“Mg O/CaO”下含铬高钛型高炉渣的物相结构及粘流性质进行了研究,得出了以下结论:（1）Cr2O3对炉渣表面张力影响的研究:随着渣中Cr2O3含量的增加,CaO-Si O2-9.25wt.%Mg O-14.7wt.%Al2O3-22wt.%Ti O2-Cr2O3渣系的表面张力逐渐增加。这是由于熔渣组分Cr2O3在1500℃的表面张力最大而Si O2的表面张力最小,因此,随着炉渣中Cr2O3含量的增加以及Si O2含量的减少,实验渣样的表面张力逐渐增加。同时,随着炉渣中Cr2O3含量的增加,Cr被氧化形成了Cr O42-,生成的Cr O42-的静电势比O2-的静电势小很多,因此熔渣中阴离子和金属阳离子之间的键能较小,导致阴离子被排斥,游离到熔渣表面层,随后发生吸附,从而导致熔渣表面张力的增加。（2）炉渣物相结晶计算:在含铬高钛型高炉渣结晶过程中先后有钙钛矿相、尖晶石相、橄榄石相、钙长石相、单斜辉石相析出。随着渣中Cr2O3含量的提高,1500℃下尖晶石相析出量增加,钙钛矿相析出温度先下降后上升;随着Al2O3含量的增加,尖晶石相的析出温度上升,钙钛矿相的析出温度下降;随着“Mg O/CaO”的上升,尖晶石相的析出温度上升,钙钛矿相的析出温度下降。（3）炉渣粘流性质研究:1)随着渣中Cr2O3含量的增加,炉渣粘度呈先下降后上升趋势。当Cr2O3含量在0-0.5wt.%之间时,随着Cr2O3含量的增加,渣中Si O2含量减少从而导致粘度下降。当Cr2O3含量在0.5-3wt.%之间时,渣样粘度上升,这是因为Cr2O3在碱性较强条件下,表现出酸性氧化物性质,能够聚合炉渣结构。渣样的熔化性温度先下降后上升。为了让炉渣具有较好的流动性和热稳定性,渣中Cr2O3的含量不宜超过0.5wt.%。2)随着渣中Al2O3含量的增加,渣样粘度上升。Al2O3在渣中表现为酸性氧化物的性质,起到网络形成子的作用使得炉渣结构复杂,宏观表现为粘度的上升及粘流活化能的增加。由于渣样的二元碱度降低,因此渣样的熔化性温度下降。3)随着渣中“Mg O/CaO”的提高,渣样的粘度先降低后升高。Mg O和CaO是等质量替代的,并且Mg O的相对分子量小于CaO的分子量,相同质量下Mg O的摩尔数要大于CaO的摩尔数,使得Mg2+和Ca2+数量对炉渣粘度产生的影响大于Mg2+和Ca2+本身对炉渣粘度的影响,从而使得渣样粘度下降。“Mg O/CaO”在0.44-0.63区间时,渣样粘度呈上升趋势,这是由于Mg-O和Ca-O键之间的差异。由于Mg2+的离子比小于Ca2+的离子比,当Mg O取代CaO时,离子间力增大。Mg O和CaO同是碱性氧化物,都可以使炉渣粘度下降,但是CaO降低炉渣粘度的能力大于Mg O的,因此随着“Mg O/CaO”的增加,渣中CaO含量下降,炉渣粘度上升。