在传统的炼钢工艺中，主要使用萤石(CaF2)、铝矾土、氧化铁皮等作造渣助熔剂，但这些助熔剂在冶金中都存在许多缺点。B2O3替代萤石作助熔剂已经证实有较好的冶金效果，但其价格较高。硼泥中含有B2O3等有效助熔成分，且硼泥是废弃物，价格低廉，本文在对B2O3作助熔剂研究的基础上，使用硼泥取代CaF2等作炼钢造渣的助熔剂，实验研究了硼泥对不同渣系熔点、黏度、密度和表面张力等主要物理性能的影响及其规律，为硼泥在冶金助熔剂方面的应用作铺垫。为分析B2O3在渣中的作用机理，还根据熔渣的离子和分子共存理论建立了CaO-SiO2-B2O3渣系活度模型，对熔渣中的组分及其活度进行了分析和计算，研究了B2O3含量和碱度对渣中各组元活度的影响及B2O3在CaO-SiO2-B2O3渣系中的助熔机理。　　 本课题研究了B2O3对渣性能的影响并利用CaO-SiO2-B2O3渣系活度计算模型，分析了B2O3在渣中的助熔机理，结果表明:在碱度较低的渣系中，B2O3能够有效降低CaO和2CaO·SiO2的活度，促进高熔点组元的分解，当渣系的碱度高于2.0时，2CaO·SiO2活度会随着B2O3含量增加先增大后减小，B2O3含量对各组元活度的影响会被削弱。另外，B2O3还能提高渣中CaO·B2O3和2CaO·B2O3等组元的活度，促进渣中低熔点物质的形成，使渣系的熔点降低。CaO在渣中主要以CaO分子和CaO·SiO2、2CaO·SiO2复合物的形式存在;B2O3在渣中主要以CaO·B2O3、2CaO·B2O3或3CaO·B2O3分子的形式存在，而平衡时渣中B2O3的含量很少，几乎为0。　　 本课题采用半球点法测定渣系的熔点，研究了硼泥作助熔剂时，硼泥添加量、炉渣碱度和渣中Fe2O3含量对渣系熔点的影响，并对比了硼泥与B2O3和CaF2的助熔效果。实验结果表明:在CaO-SiO2-Fe2O3-CaF2渣系中，CaF2添加量的增加可以小幅降低渣系的熔点;用B2O3替代渣中的CaF2，则渣系的熔点随B2O3添加量的增加大幅降低，B2O3的助熔效果远好于CaF2;用硼泥替代渣中的CaF2，渣系的熔点随硼泥添加量的增加，先下降后升高，添加量在7％左右时渣系的熔点最低，为1445℃。在CaO-SiO2-Fe2O3-CaF2（B2O3、硼泥）渣系中，硼泥、B2O3和CaF2分别助熔时，渣系熔点都随碱度的增加而升高，随Fe2O3含量的增加而降低。在碱度和Fe2O3含量相同时，B2O3的助熔效果最好，各碱度下渣的熔点均不超过1400℃，硼泥的助熔效果和CaF2相近。　　 采用旋转柱体法测定渣系的黏度，实验研究了硼泥、B2O3和CaF2添加量对不同渣系黏度的影响，结果表明:在CaO-SiO2-B2O3和CaO-SiO2-Al2O3-B2O3渣系中，B2O3含量的增加可以显著降低渣系的黏度。在CaO-SiO2-B2O3-硼泥(CaF2)渣系中，硼泥(CaF2)含量的增加也使黏度下降，当硼泥含量大于10％时，其降低黏度的效果好于CaF2。　　 分别采用阿基米德法和拉环法测定渣系的密度和表面张力，实验研究了硼泥和CaF2添加量对渣系密度和表面张力的影响，结果表明:在CaO-SiO2-B2O3-硼泥(CaF2)渣系中，随硼泥(CaF2)含量的增加，密度降低，但变化很小。用硼泥助熔的渣系密度比CaF2助熔的渣系略小，为3.3g/cm3-3.55g/cm3。随硼泥(CaF2)含量的增加，表面张力略有降低。用硼泥助熔的渣系表面张力比CaF2助熔的渣系略高，为0.49N/m-0.519N/m。　　 总体来讲，添加量较低时，硼泥对含B2O3、Fe2O3等的渣系主要物理性能的影响与CaF2相近。因此，可考虑用硼泥取代或部分取代CaF2作炼钢造渣助熔剂。