转炉钢产量约占我国粗钢总产量的90%,萤石作为造渣过程所使用的主要化渣剂,可显著降低炉渣熔化温度与黏度,但存在侵蚀设备、污染环境等问题。因此,转炉炼钢过程中探寻一种新的无氟化渣剂至关重要。本文立足于当前钢铁冶金过程中无氟造渣的研究现状,将钢渣简化为CaO-SiO₂-FeO-MgO渣系,通过加入B₂O₃构建新的渣系,采用FactSage热力学软件分析与实验相结合的研究方法,系统研究CaO-SiO₂-FeO-MgO-B₂O₃渣系的熔渣性质,主要包括:（1）研究了B₂O₃含量对CaO-SiO₂-FeO-MgO-B₂O₃渣系物相演变规律的影响,计算结果表明随着B₂O₃含量的增加,成分点所在初晶区从共氧化物相区转移到硅酸二钙相区,随后转移到硼硅酸钙相区。当体系中不含B₂O₃时,低温平衡物相以共氧化物与硅酸二钙为主,随着B₂O₃含量的增加,硼硅酸盐大量析出,随后体系中硼酸盐大量析出,并成为渣中主要物相。这些理论计算结果与XRD测定的结果是一致的。（2）研究了B₂O₃含量对CaO-SiO₂-FeO-MgO-B₂O₃渣系熔化特性的影响规律,结果表明随着B₂O₃含量的增加,渣系液相线温度呈下降趋势,固相线温度呈现先降低后升高,随后继续降低趋势。使用半球点法对渣系熔化特性温度进行实验研究,发现随着B₂O₃含量的增加,渣系的流动温度、半球温度、软化温度均呈下降趋势。对比含氟钢渣熔化特性温度,发现当B₂O₃含量为5wt.%时与含氟钢渣较为接近。（3）研究了B₂O₃含量对CaO-SiO₂-FeO-MgO-B₂O₃体系黏流特性的影响规律,发现B₂O₃含量从5wt.%逐渐增加到15wt.%时,熔体黏度呈降低趋势,其临界黏度温度、黏流活化能均降低,说明B₂O₃的加入可以明显改善渣系黏度,当B₂O₃含量为12wt.%时,此时熔渣的临界黏度温度与在高温（1550℃）时熔体黏度值接近于含氟钢渣。（4）研究了B₂O₃含量对CaO-SiO₂-FeO-MgO-B₂O₃渣系熔渣结构的影响,发现B₂O₃含量从5wt.%逐渐增加到15wt.%时,熔体中[BO₃]和[BO₄]结构单元均增多,[BO₃]主要以环状形式存在,[BO₄]中O原子均为桥氧,且另一端均连接Si原子,熔体结构变得更为复杂,体系聚合度上升。（5）研究了不同的B₂O₃含量对渣系脱硫脱磷能力的影响,结果表明随着B₂O₃含量的增加,渣对生铁的脱硫率没有明显变化,而脱磷率出现先升高后降低趋势,并在含量为10wt.%时达到峰值,该渣系具有一定脱硫脱磷能力。综上,B₂O₃的加入可以明显降低钢渣熔化温度,改善渣系黏度,有利于渣系脱硫脱磷,这意味着B₂O₃代替萤石是可行的。