钢渣微粉化是目前实现钢渣综合利用的有效途径之一,但是常见钢渣,如转炉钢渣、不锈钢电炉渣等难磨、难粉化,是钢渣微粉化的重要制约因素。要实现钢渣高效利用,对钢渣粉化方式和影响条件的研究是十分必要的。常见钢渣的主要矿相为硅酸三钙（即C₃S）,硅酸二钙（即C₂S）,铁铝酸钙（即Ca2（Al,Fe）2O5）及镁铁相固溶体（即MgO2Fe0）等。其中C₂S在725℃时会发生β-C₂S向γ-C₂S的晶型转变,这个过程伴随着约11%的体积膨胀,产生的强烈内应力可使C₂S粉化。若钢渣中大量发生此类晶型转变将能实现钢渣的自粉化,这是一种简单、低耗、有效的钢渣粉化方式。本论文在前期钢渣自粉化实验的基础上,利用XRD全谱拟合精修方法,结合Factsage热力学相平衡计算,研究了实际钢渣中含有的Cr、P等元素对β-C₂S向7-C₂S晶型转变的影响,具体分析了Cr、P含量变化对p-C₂S向y-C₂S的晶型转变率以及钢渣自粉化的影响,确定了钢渣实现自粉化时渣中Cr、P的含量限制范围,为钢渣自粉化提供了理论依据和渣成分条件,对提高钢渣易磨性、实现钢渣综合利用有积极的现实意义。本论文的研究结果表明：（1）对于纯C₂S的自粉化实验,当Cr₂O₃含量为0.5%时,高温冷却后,C₂S中p-C₂S占比尽管达到68.8%,但C₂S仍能发生自粉化,p-C₂S向γγ-C₂S的晶型转变产生的自粉化效应显著；当纯C₂S中Cr₂O₃含量为1%时,冷却后,C₂S中晶型转变得到的γ-C₂S占比已小于18.4%,C₂S不会出现粉化现象,此含量Cr₂O₃的掺入抑制了p-C₂S的晶型转变,影响C₂S的自粉化。当纯C₂S掺入P₂O₅时,若P₂O₅的含量小于1%,则对β-C₂S晶型转变的影响并不明显,高温冷却后,C₂S仍有自粉化；当P₂O₅的含量达到1.25%时,冷却后C₂S中有a’H-C₂S出现,而生成的γ-C₂S占比小于20.6%,试样也不再出现自粉化。热力学分析表明,纯C₂S中掺入Cr₂O₃或P₂O₅能促进C₂S中液相的生成,使Cr3+、P5+外掺离子向C₂S中的固溶,从而影响β-C₂S向γ-C₂S的晶型转变,减弱了C₂S的自粉化效果。纯C₂S掺杂Cr₂O₃或P₂O₅的自粉化实验结果也表明,当C₂S中Cr₂O₃含量大于1%或P₂O₅含量大于1.25%时,高温冷却后,C₂S中γ-C₂S占比均小于20.6%,此时β-C₂S向γ-C₂S晶型转变不充分,体积膨胀效应导致的自粉化内应力不足,C₂S将不会出现自粉化现象。（2）对于转炉钢渣的自粉化实验,采用了CaO 45%-SiO2 18%-MgO 10% Fe2O3 27%的四元合成转炉渣,分别计算了渣中C₂S的生成量,分析了不同含量Cr₂O₃或P20s掺入时转炉钢渣的自粉化效果。当钢渣中掺入Cr₂O₃时,少量Cr₂O₃对渣中p-C₂S晶型转变的影响较小。当渣中Cr₂O₃含量在0.25%-2%范围内时,其影响p-C₂S晶型转变的能力并没有随着掺量的增加发生明显的变化,转炉钢渣仍呈现出完全自粉化的状态：当Cr₂O₃含量达到3%时,其影响p-C₂S晶型转变的能力明显增加,渣中生成γ-C₂S占C₂S生成总量小于35.7%,钢渣没有出现自粉化。当钢渣中掺入P₂O₅时,若P₂O₅含量为0.25%,则钢渣仍能完全自粉化；当P₂O₅含量为0.5%时,转炉钢渣中β-C₂S晶型转变受到抑制,生成γ-C₂S的占比小于35.3%,钢渣没有出现自粉化现象；随着P20s含量的进一步增加,渣中生成γ-C₂S的占比进一步降低,钢渣均不再自粉化。并且当转炉钢渣中P₂O₅含量达到1.5%时,渣中开始有α’H-C₂S出现。上述结果表明,要实现转炉钢渣的自粉化,则渣中Cr₂O₃含量必须低于3%,或渣中P20s含量必须低于0.5%,此时转炉钢渣内γ-C₂S占C₂S生成总量均小于35.3%,才能达到钢渣自粉化的效果。特别是对实际转炉钢渣中P含量要严格控制,渣中过高P含量将会抑制钢渣的自粉化,达不到提高钢渣易磨性的效果。