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随着我国钢铁工业的不断发展,对高炉生产铁水的洁净度要求也越来越严格。在铁水脱磷预处理或冶炼某些特殊钢种时,要求铁水中的硅含量低于0.15%。由于高炉低硅冶炼的难度较大,生产中主要通过铁水脱硅预处理获得低硅铁水。使用固体氧化剂脱硅时,铁水温降大,易带入杂质元素。基于此,本文考察了使用C02作为氧化剂脱除铁水中硅的热力学规律,探讨了使用C02作为铁水脱硅剂的可行性,以期为开发脱硅新工艺提供理论参考。本研究首先从热力学角度分析了铁水喷入CO2时相关反应的进行趋势,并通过高温试验考察了不同温度和CO2气体流量下铁水脱硅的效果；根据试验结果,讨论了喷吹CO2脱硅反应的动力学特征；最后通过理论计算初步分析了炉外喷吹C02铁水脱硅、高炉下部喷吹C02两种情况下的热平衡规律。研究得到如下主要结论：(1)对C02与铁水中各物质反应的热力学进行分析,结果表明,在低温时铁水脱硅容易,高温脱碳容易；在1300℃C、1400℃、1500℃时CO2与铁水中的硅和碳反应的理论平衡浓度值极低,热力学表明C02脱硅在理论上是可行的。(2)通过试验研究了不同铁水温度和气体流量下CO2脱硅的效果,得出：CO2脱硅反应的限制性环节是气体传质；在气体流量一定时,铁水温度越高,铁水中硅降低的程度越小；在相同温度下,气体流量越大,铁水中硅降低的程度越大。(3)本试验条件下,由于使用石墨坩埚,在高温条件下铁水发生渗碳反应,碳含量的变化呈现先降低后升高的规律；且铁水中的碳随喷吹量增加而降低；不同试验条件下,铁水中的锰、磷、硫含量未有明显变化。(4)喷吹C02将影响铁水温度通过计算考察了喷吹气体量、气体利用率和碳硅反应气体分配率对喷吹过程的热平衡的影响,结果表明：喷吹气体量、气体利用率增加,铁水温降增大；与碳反应的C02比例增加,温降也增大。在气体被全部利用,且气体全部与碳反应,气体量每增加2L/kg,温降增加46℃；若气体量为10L/kg,气体全部与碳反应,气体利用率每降低25%,温降增加4℃；若气体量为10L/kg,气体全部利用,C02与铁水中碳反应的比例增加20%,温降增加52℃。由此可见,为减少铁水温降,应提高CO2气体利用率、减少与碳反应的比例。(5)对下部喷吹C02的高炉进行热平衡计算,高炉热损失不变,喷吹C02为7m7tHM时,高炉的焦比由基准380kg增加12.9kg,原因是C02与炉中的焦炭发生吸热反应,会增加焦炭消耗。高炉焦比不变,喷吹CO2为7m3/tHM时,高炉热利用系数KT则由87.55%增加到88.74%,反应高炉热量分布的高温区热损失占全炉热损失的比例则由56.25%下降到50.68%。