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。结果表明。随着可有效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］

　　帘线钢作为一种高质量线材产品，能显著提高橡胶制品的强度和弹性，广泛应用于汽车轮胎、传送带等工业领域。帘线钢在加工过程中，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，选择具有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，为保证渣系具有良好的熔化特性，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炉平稳运行非常重要。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，可以显著降低高碱度(R=2.5)精炼渣系的熔化特征温度。FactSage计算结果表明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可有效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，具有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，使炉渣黏度显著降低，流动性改善。