在铁水磷含量较高及硅含量不定条件下，只在BOF转炉里经一次吹炼生产低磷钢（0.06～0.015％P）是个特别难的问题。为了准确掌握出钢时的磷，必需用模型进行磷的预测。但即使在临近吹炼终点时达到钢与渣的准稳定状态，也难以用模型直接推测钢与渣间的磷分配。这是因为，磷分配不仅取决于炉渣成分及温度，而且还与一系列其他参数有关，例如炉渣质量、停吹时碳含量、铁水磷含量、炉底搅拌强度、氧枪高度、吹氧量以及助熔剂及铁矿石添加形式和时间等。因此，每家钢厂一般都有各自的吹炼做法，并采用适合本厂实际的磷预测模型。而模型的选择并不是一项简单的工作。

　 最新研究充分肯定硅酸二钙（简称C₂S）对脱磷的明显作用。但现有的各种预测模型都未能针对此情况考虑C₂S的这种作用。为此，狄奥及布梅等人在这些模型中补充一些参项特别是加入C₂S效应，进行了预测试验研究。

　 为使研究具有广泛的代表性，狄奥及布梅等人从采取不同吹炼做法的不同BOF钢厂收集近300炉次的炉渣试样，将吹炼条件分为4种情况进行试验：第1种是：原生低磷铁水（＜0.007%P）、低MgO炉渣（＜2%MgO）吹炼；第2种是高磷铁水（0.2～0.26%P）低MgO炉渣吹炼；第3种是原生低磷铁水高MgO炉渣（7～11%MgO）吹炼；第4种是汇总4家钢厂试验数据，深入分析MgO及Al₂O₃对出钢时炉渣形态及不同相内磷分配的影响。

　 由于认为后期吹炼中加用铁矿石及生白云石对出钢时磷的分配有影响，所以研究当中又将上述3种情况细分为加及不加铁矿石及生白云石等场合进行了研究。

　 为核对改进后的预测模型效果，用SEM、EPMA、XRD及光学手段检验了炉渣试样实际形态。

　 炉渣试样实物检验结果如下所述：

　 1. 当为高MgO低Al₂O₃炉渣及原生低磷铁水时，在炉渣碱度为3~4及出钢温度约为1670℃的条件下，炉渣试样中存在的矿物相为2CaO·Fe₂O₃、2CaO·SiO₂及Ca-Fe-Al铁素体。C₂S晶粒的磷含量随晶粒尺寸而异，在4.2~5.0%之间。较大的C₂S晶粒含5.0%P，而较小的晶粒含4.2%P。至于磷是以溶解状态还是以Ca(PO₄)₂(SiO₄)₆的形式存在，有待于进一步查明。

　 2. 当为低MgO低Al₂O₃炉渣及高磷铁水时，在炉渣碱度为3.5及出钢温度为1700℃的条件下，炉渣试样形态分为三部分：含有近似C₂S成分的灰色晶粒，属于维氏体固溶体的白色晶粒及2CaO·Fe₂O₃/ CaO·Fe₂O₃/钙-铝-铁素体（黑色晶粒）。C₂S含4.5~4.75%P，维氏体固溶体含0.32%P。实际上各位置上的磷含量都不相同，而且C₂S里的磷与维氏体固溶体里的磷的比例也不定，从15：1到25：1不等。MgO的含量也随位置有很大差别。有些位置多达3%，而另外一些位置却根本无MgO。

　 3. 当为高MgO低Al₂O₃炉渣及中磷铁水时，在炉渣碱度为3.5及出钢温度为1660℃的条件下，炉渣试样中灰色C₂S晶粒数量较多、尺寸较大。白色维氏体固溶体内MgO对C₂S内MgO的比率约为2：1。C₂S内的磷对维氏体固溶体内的磷的比率约为17：1。

　 4. 当为高MgO低Al₂O₃炉渣及中磷铁水时，在炉渣碱度为3.2及出钢温度为1680℃的条件下，炉渣试样的组织形态基本与上面第3项相似，只是由于进行炉底搅拌，晶粒有些变细。

　 5. 当为高MgO 高Al₂O₃炉渣及中磷铁水时，在炉渣碱度为3.2及出钢温度为1680℃的条件下，炉渣试样与低Al₂O₃场合相比，其C₂S的体积百分率较低，钙-铝-铁素体数量较高。

　 根据以上炉渣试样形态检验结果，对照预测模型相关系数水平以及预测与实际磷含量误差，将所试验的4种模型（希利模型、光学碱度模型、正规溶解模型及分子理论模型）作了比较；按精确性及完整性评价，确认炉渣分子理论模型效果最好。

综合预测及实测结果，狄奥、布梅等人就MgO 及Al₂O₃以及C₂S晶粒尺寸及铁水磷含量等对磷分配即脱磷的影响，提出以下观点及建议：

　 1. MgO 及Al₂O₃的含量影响炉渣形态，影响固态与液态炉渣的比率及磷在不同相中的分配，特别是影响对深脱磷有明显作用的硅酸二钙所含的磷比率。

　 2. C₂S是在炉渣碱度较高、出钢温度较低及铁水磷含量较高条件下产生及固定的。

　 3. 炉渣中存在MgO会使C₂S晶粒尺寸变小及使其磷含量下降。

　 4. 炉渣中有Al₂O₃会使钙-铝-铁素体稳定下来，因而使C₂S数量减少、晶粒尺寸缩小，导致C₂S的磷含量下降。

　 为了有效控制吹炼终点时的钢水磷含量，应当：

　 1. 避免在临近吹点时（吹炼已完成75%以后）往炉内添加铁矿石。

　 2. 改进石灰石或生白云石的添加型式及时间。

　 3. 进行炉底搅拌时，注意调节搅拌速率。

　 狄奥、布梅等人最后用炉渣离子理论分析C₂S的变化机理，阐明了MgO 及Al₂O₃是怎样妨碍钢水脱磷的。

　 在MgO 含量较高（7%以上）的炉渣中，含MgO 的维氏体在炼钢温度下一开始就有变成固态的倾向。维氏体最先析出，而流态炉渣是在受游离的阳离子的贫化作用后才形成PO₄^3-键硅酸二钙的。由于这种缘故，C₂S的数量及其磷含量都大幅下降，因而钢水脱磷受到限制。

　 在氧化铝较高的炉渣里（比如说含Al₂O₃4%），由铝元素耦合的阴离子络合物与FeO₅^4-及Ca²⁺一起在凝固一开始形成钙-铝-铁素体，使PO₄^3-阴离子不能及时进入结晶体。同时Al₂O₃的存在使钙-铝-铁素体的形成优先于C₂S，因而硅酸二钙的形成也会因此受阻，最终降低钢水的脱磷率。

　 以上因素对炉渣状态即炉渣流动性及泡沫率有决定性的影响，而出钢时的磷分配对炉渣状态又非常敏感，因此，炉渣粘度即炉渣碱度如同出钢温度一样，是保证钢水深脱磷的重要条件。