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随着经济的发展，全世界精铜消费逐渐增加，铜熔炼产出的铜渣大量积累，而铜渣中含有大量有害元素，如果不及时对其进行处理，将会对土地资源造成不可逆的破坏，考虑到铜渣中铁含量通常在40％以上、铜含量在0.5％以上，特别是富氧低吹渣含铜较高，而我国铁矿石开采品位在20％左右，因此铜渣合理应用具有重要意义。
目前，铜渣利用的主要方向为单一的提取渣中的铁元素或铜元素，方法主要有选矿法和火法贫化。本课题组提出了利用铜渣还原铁水冶炼含铜抗菌不锈钢的新工艺。即先适度贫化熔融铜渣，经渣锍分离后回收锍中铜及伴生贵金属，再使用碳质还原剂深度还原贫化后渣，得到含铜铁水脱碳合金化后直接得到含铜抗菌不锈钢，这工艺中脱碳成为关键步骤之一。
本论文对向铁水中喷吹CO2脱碳的热力学、动力学进行了分析，考察了反应温度、气体流量、反应时间、CO2中Ar分压和O2分压对脱碳过程的影响;并采用化学分析、XRD、SEM、ICP、碳硫分析仪等手段对脱碳反应后的铁水进行了分析，得出以下结论:
(1)CO2作为脱碳剂与实验成分铁水作用的过程，理论上当CO2利用率为80％时，铁水降温，体系表现为吸热，CO2与O2混合摩尔比例为5.4∶1时可以满足自热。
(2)从热力学上计算出了pCO与w[C]和w[Cr]的关系式lg(pCO/Pθ)=-12625.23/T+8.45-0.25lg(w[Cr]/wθ)+lg（w[C]/wθ），当平衡温度相同时，固定Cr含量，pCO随着铁水中碳含量减低而降低，当碳含量为0.35％时，C和Cr选择性氧化温度为1876.23K。当碳含量较低时，如在0.05％时，温度高于2173K，工业中此温度难以满足，可以通过降低pCO达到目标，当pCO降低到17.78％时，即lg(pCO/pθ)=-0.75时，碳铬选择性氧化温度可以降低到1923K。
(3)由单因素实验得出含铜铁水脱碳的适宜条件为:反应温度1923K，反应时间为60min，CO2-Ar混合喷吹流量为670ml/min，Ar分压为30％，此时，w[C]降低到0.066％，使w[Cr]为12.32％，w[Cu]为3.09％，该条件下所得结果更趋近于30Cr13Cu3的成分，是本实验的最优条件。
(4)由于Rln（w[C]/w[C]0）＞Rw[C]0-w[C]，故脱碳反应受传质控制，CO2气体与铁水中[C]反应为表观零级反应，反应活化能Ea为30.85kJ/mol，小于150k J/mol，指前因子A为0.00461。脱碳速率与铁水中碳含量有关系，基本以0.5％为分界线，碳含量高于该值时，脱碳速率基本不变，为0.0404％/min，小于0.5％后脱碳速率下降，脱碳难度增加。
(5)对于铁水中的铬，高温时有利于保铬，大流量(如920ml/min)会加大铬的损失，对于CO2-Ar体系，提高Ar分压有利于降低Cr的烧损。对于CO2-O2体系，降低O2分压有利于降低Cr的烧损，但会增加热量消耗。对于铁水中的铜，不会被CO2氧化。
(6)利用热力学软件Factsage进行计算，得出了最有利于脱磷的条件为:造渣量为铁水质量的10％，其中w(Fe2O3)=30％，w(CaO)=52.5％，w(SiO2)=17.5％，w(CaF2)=10％·w(CaO)，反应温度为1673K。
目前，铜渣利用的主要方向为单一的提取渣中的铁元素或铜元素，方法主要有选矿法和火法贫化。本课题组提出了利用铜渣还原铁水冶炼含铜抗菌不锈钢的新工艺。即先适度贫化熔融铜渣，经渣锍分离后回收锍中铜及伴生贵金属，再使用碳质还原剂深度还原贫化后渣，得到含铜铁水脱碳合金化后直接得到含铜抗菌不锈钢，这工艺中脱碳成为关键步骤之一。
本论文对向铁水中喷吹CO2脱碳的热力学、动力学进行了分析，考察了反应温度、气体流量、反应时间、CO2中Ar分压和O2分压对脱碳过程的影响;并采用化学分析、XRD、SEM、ICP、碳硫分析仪等手段对脱碳反应后的铁水进行了分析，得出以下结论:
(1)CO2作为脱碳剂与实验成分铁水作用的过程，理论上当CO2利用率为80％时，铁水降温，体系表现为吸热，CO2与O2混合摩尔比例为5.4∶1时可以满足自热。
(2)从热力学上计算出了pCO与w[C]和w[Cr]的关系式lg(pCO/Pθ)=-12625.23/T+8.45-0.25lg(w[Cr]/wθ)+lg（w[C]/wθ），当平衡温度相同时，固定Cr含量，pCO随着铁水中碳含量减低而降低，当碳含量为0.35％时，C和Cr选择性氧化温度为1876.23K。当碳含量较低时，如在0.05％时，温度高于2173K，工业中此温度难以满足，可以通过降低pCO达到目标，当pCO降低到17.78％时，即lg(pCO/pθ)=-0.75时，碳铬选择性氧化温度可以降低到1923K。
(3)由单因素实验得出含铜铁水脱碳的适宜条件为:反应温度1923K，反应时间为60min，CO2-Ar混合喷吹流量为670ml/min，Ar分压为30％，此时，w[C]降低到0.066％，使w[Cr]为12.32％，w[Cu]为3.09％，该条件下所得结果更趋近于30Cr13Cu3的成分，是本实验的最优条件。
(4)由于Rln（w[C]/w[C]0）＞Rw[C]0-w[C]，故脱碳反应受传质控制，CO2气体与铁水中[C]反应为表观零级反应，反应活化能Ea为30.85kJ/mol，小于150k J/mol，指前因子A为0.00461。脱碳速率与铁水中碳含量有关系，基本以0.5％为分界线，碳含量高于该值时，脱碳速率基本不变，为0.0404％/min，小于0.5％后脱碳速率下降，脱碳难度增加。
(5)对于铁水中的铬，高温时有利于保铬，大流量(如920ml/min)会加大铬的损失，对于CO2-Ar体系，提高Ar分压有利于降低Cr的烧损。对于CO2-O2体系，降低O2分压有利于降低Cr的烧损，但会增加热量消耗。对于铁水中的铜，不会被CO2氧化。
(6)利用热力学软件Factsage进行计算，得出了最有利于脱磷的条件为:造渣量为铁水质量的10％，其中w(Fe2O3)=30％，w(CaO)=52.5％，w(SiO2)=17.5％，w(CaF2)=10％·w(CaO)，反应温度为1673K。