转炉渣是炼钢工序的副产品，其产量巨大，但综合利用率偏低。主要由于转炉渣中含有P、S有害元素限制了其在冶金领域的应用，同时渣中含有自由CaO(f-CaO)等物质，限制了其在其他领域的大规模应用。“源头把控”是转炉渣治理的一个重要方向，目前的留渣操作可从根本上减少转炉新渣产量，但渣中S、P有害元素同时循环富集于转炉内部，易引起钢水质量降低。
　　已有研究证实，溅渣护炉过程中可气化脱除大部分S元素，为解决留渣操作中P元素的循环富集问题，提出利用还原剂在溅渣护炉期间对熔渣进行气化脱磷，并对气化脱磷工艺进行了理论分析和实践优化，提出并完善了熔渣气化脱磷循环炼钢工艺技术路线。
　　首先，通过热力学分析和实验室实验对转炉熔渣气化脱磷进行了基础研究，结果表明：炼钢温度下，完全可以利用C质还原剂气化脱除熔渣中的磷元素，气化脱磷反应主要在熔渣和氮气交界面上进行；理论和实验证明熔渣气化脱磷产物主要以P2为主；气化脱磷过程中，熔渣中FeO、MnO被同步还原，其中FeO还原对气化脱磷的影响较大。
　　其次，对熔渣中P2O5和FeO还原的实际热力学和动力学进行了研究，结果表明：实验过程中，P2O5的还原吉布斯自由能更低，还原驱动力更强；熔渣中气化脱磷反应以传质为限制性环节，熔渣中FeO的还原以界面化学反应为限制性环节，确定了P2O5和FeO还原的反应速率方程式；结合实验结果，提出了熔渣气化脱磷工艺优化方案。
　　第三，采用SEM-EDS、XRD等检测手段，对转炉熔渣还原前后的矿相进行了研究，结果表明：本实验所用转炉渣平均熔点为1404℃，黏度转变点在1410～1440℃之间，适宜的气化脱磷温度应在1440℃及其以上；熔渣气化脱磷过程中，大颗粒、板条状2CaO·SiO2，3CaO·SiO2相消失，最终以小颗粒状或长条带状存在，CaO·Fe2O3和RO相基本消失，还原后生成以Ca、Mg、Fe元素为主的多复合相共存体，熔渣中自由态CaO、MgO相消失，3CaO·SiO2、3CaO·MgO·2SiO2相增多；在转炉渣2CaO·SiO2、3CaO·SiO2相中检测到了较高P含量，气化脱磷反应多在此相中进行。
　　第四，对转炉熔渣气化脱磷进行了实验室实验和工业试验，结果表明：温度对熔渣气化脱磷的影响最大，其次为FeO含量，碱度和炭粉用量对气化脱磷的影响相当，氮气流量对气化脱磷的影响最小；正交实验中，当碱度R为3.6，FeO含量为30%，氮气流量为0.4Nm3/h，温度为1720℃，C粉量为1.5倍碳当量时的气化脱磷效果最好，最大气化脱磷率为75.2%，最佳的气化脱磷条件为AⅣBⅣCⅡDⅤEⅢ。
　　第五，在65t转炉的工业试验中，将溅渣护炉工艺优化为“气化脱磷”和“溅渣护炉”两阶段进行，气化脱磷阶段，采用1.5倍碳当量的还原剂、12000Nm3·/h顶吹氮气流量和650Nm3/h底吹流量时的气化脱磷效果最好，气化脱磷率达到40%水平；熔渣气化脱磷循环炼钢工艺应用后，开发了“氮氧混吹”高效点火工艺技术、转炉留渣操作强化脱磷技术和转炉留渣平稳冶炼技术。
　　通过熔渣气化脱磷工艺，降低了留渣操作对下炉次钢水质量的不利影响，有效减少了转炉新渣产量。以气化脱磷为基础，提出了转炉熔渣循环炼钢工艺技术，技术应用后，进一步提升了钢液质量，实现了留渣操作后的平稳冶炼，同时为低硅、低热铁水的平稳冶炼提供了一种技术思路。