针对帘线钢高碱度LF精炼渣中添加萤石助熔易导致氟污染及设备腐蚀等问题，采用替代CaF2作为CaO-SiO2-MgO-Al2O3精炼渣系的助熔剂。基于某钢厂帘线钢现行精炼渣组分，设计质量分数为0~10.0%的5组试验渣系，进行熔点熔速及黏度试验，以考察质量分数对高碱度无氟精炼渣熔化特征温度、黏度及黏流活化能的影响。利用FactSage软件模拟计算渣系高温平衡物相转变过程，并对试验渣系进行X射线衍射以及傅里叶红外光谱分析，以研究含硼无氟精炼渣的高温熔融物相演变规律。根据结果得出。随着可大大降低渣系黏度及黏流活化能，当其添加量(质量分数)为7.5%~10.0%时助熔效果最佳。未添加助熔剂的精炼渣系熔点为1 423 ℃，精炼温度下的黏度为1.11 Pa·s；当添加量(质量分数)达10%时，渣系熔点降至1 245 ℃，精炼温度下的黏度降至0.28 Pa·s，下降幅度分别为12.51%和74.77%。对添加量增大，渣系初始结晶相由最初的Ca3Al2O6、Ca3MgAl4O10转变为硼硅酸盐和硅酸盐结构，体系聚合度升高，同时由于渣中［BO3］简单平面三角结构单元的存在，降低了熔融渣流动过程中的黏滞阻力，渣系流动性得到改善。

　　帘线钢作为一种高质量线材产品，能明显提高橡胶制品的强度和弹性，大范围的应用于汽车轮胎、传送带等工业领域。帘线钢在工艺流程中，会经过拉拔、扭转、拉伸等一系列变形，在服役状态下还需要承受各种突发应力，这对其洁净度提出了严格要求。为实现帘线钢洁净度控制，常在LF精炼过程中配制合成渣进行钢液深脱硫、脱氧、夹杂物塑性化，因此，选择拥有非常良好冶金性能的精炼渣是生产高洁净度帘线钢的关键环节。

　　高碱度CaO-SiO2-MgO-Al2O3渣系是帘线钢LF精炼中常用渣系之一，为保证渣系拥有非常良好的熔化特性，通常需加入大量萤石做助熔剂，但这会加剧耐火材料侵蚀，同时产生环境污染。寻找一种环保助熔剂以增加高碱度渣系流动性对保持LF炉平稳运行很重要。近年来，B2O3作为一种新型冶金渣助熔剂受到了专家学者的广泛关注，且已应用于连铸保护渣和含钛高炉渣中。有学者通过黏度试验探究了B2O3对含钛低镁高炉渣系黏度、熔化性温度和活化能的影响，B2O3加入后使得含钛低镁渣液相区范围扩大，流动性改善。同时有研究表明，在添加B2O3的连铸保护渣中，B2O3可使得渣系由架状结构转变为层状结构，使得熔渣结构变得松弛，黏度降低。B2O3在改善炉渣流动性方面具有很大潜力，有关B2O3对帘线钢高碱度精炼渣熔点和黏度影响的研究仍然较少。

　　本研究基于帘线钢现行精炼渣组分，设计一系列含B2O3精炼渣，测量其熔化特征温度及黏度，探索B2O3助熔剂添加量与助熔能力的关系，旨在得到合理的助熔剂添加量。同时系统研究B2O3助熔剂对高碱度精炼渣系微观结构的影响，以揭示其助熔机理，为含硼无氟LF精炼渣的使用提供理论指导。

　　1)B2O3对CaO-SiO2-MgO-Al2O3精炼渣系助熔作用明显，可以明显降低高碱度(R=2.5)精炼渣系的熔化特征温度。FactSage计算根据结果得出B2O3利于渣系液相区范围扩大，改善炉渣流动性。未添加B2O3助熔剂的精炼渣系熔点为1 423 ℃，配加质量分数10%B2O3助熔剂渣系熔点降低至1 245 ℃。

　　2)B2O3可大大降低渣系黏度及黏流活化能，添加质量分数7.5%~10.0%B2O3时助熔效果最佳。未添加B2O3助熔剂的精炼渣系，在精炼温度下的黏度为1.11 Pa·s。当添加量为10%时，精炼渣系在1 550 ℃下的黏度降至0.28 Pa·s，下降幅度达到74.77%，且其高温熔化性稳定，在1 500~1 600 ℃温度范围内渣系黏度控制为0.25 ~0.60 Pa·s，是精炼渣理想的黏度区间内，拥有非常良好的流动性和发泡能力。

　　3)随着B2O3添加量的增大，CaO-SiO2-Al2O3-MgO渣系高温下的平衡物相结构由最初复杂的Ca3MgAl4O10、CaMgSiO4、CaB2Si2O8等转变为单一的硼硅酸盐和硅酸盐结构。B2O3作为典型的酸性氧化物增大了体系聚合度，但由于渣中［BO3］-简单平面结构单元的存在，使炉渣黏度明显降低，流动性改善。

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