随着优质铁矿石的大量消耗，铁矿石的劣质化趋势愈发明显，其中磷含量升高就是一个重要变化。生产实践证明铁水预处理是高炉-转炉-连铸工艺流程中降低钢中杂质含量的有效环节。传统的铁水预处理主要目的是脱硫，常采用石灰和萤石的混合渣剂作为净化剂，存在污染环境的风险。为此，本课题提出使用低熔点的CaO-Fe2O3基合成渣作为净化剂处理铁水的工艺，并对该渣剂与铁水的反应行为进行系统研究。主要的研究内容和结论包括：
　　①采用分析纯试剂，按w（CaO）/w（Fe2O3）=3/7的配比，混合试剂在900℃下保温1h，随后升温至1200℃保温20h，全程通氩气保护。制备的渣样主要物相为铁酸一钙（CaO·Fe2O3），还含有少量2CaO·Fe2O3相，开始熔化温度为1152.5℃，半球点温度为1212.5℃，流动温度为1304℃。
　　②对CaO-Fe2O3与铁水中的Si、P和S反应进行了热力学平衡计算。结果表明：铁水预处理温度下，CaO-Fe2O3加入铁水中先对硅进行脱除，而后对铁水中硫进行脱除，最后对铁水中的磷进行脱除。
　　③实验室进行了模拟铁水预处理的高温实验，结果表明CaO-Fe2O3基合成渣加入量的增大有利于脱除铁水中的P、S、Si。当渣加入量为铁水量的6%时，脱磷率达到最大值为35.1%，脱硫率达到最大值为50%，脱硅率也达到最大值为73.95%。
　　④随着处理时间的延长铁水中Si含量逐渐降低，铁水中P和S含量基本上先降低后升高，渣铁比为2%时，处理时间超过15min后会出现回磷现象，5min后会出现回硫现象，渣铁比为4%时，处理时间超过15min后会出现回磷、回硫现象。使用CaO-Fe2O3基合成渣进行铁水预处理处理时间不宜超过15min。
　　⑤本实验条件下使用CaO-Fe2O3基合成渣进行铁水预处理，升高处理温度有利于铁水中P和S的脱除，不利于Si的脱除，是否进行搅拌比温度的变化更影响铁水中杂质的去除。