通过工业试验，对首钢京唐钢铁联合有限责任公司300 t脱碳复吹转炉半钢冶炼过程有氟和无氟化造渣工艺分析，从理论上说明了无氟化化渣所需条件。对比2种造渣工艺的工业试验效果表明：脱碳转炉半钢冶炼采用留渣操作、高枪位、添加助熔剂及降低熔池升温速度相结合的造渣工艺可以得到较好的化渣效果；无氟化工艺已实现单月平均降低成本90.4万元，全年预计降本增效1 085万元。

提出采用炼钢污泥、石英砂、锰矿按一定比例混合制成半钢炼钢用造渣剂的方法，并通过工业试验验证了新型造渣剂用于转炉炼钢造渣的可行性，实现了炼钢污泥的循环利用。工业试验表明，与原复合造渣剂相比，新型造渣剂具有更好的冶金效果。新型造渣剂初期渣形成时间缩短0.5 min，脱磷率平均提高1.2 %，终点钢水残锰质量分数平均提高0.01 %，终点炉渣T.Fe质量分数平均降低0.55 %，炉渣物相组成满足溅渣护炉的要求，循环利用具有良好的溅渣护炉效果。

通过水模型研究了国内某厂150 t钢包双透气砖底吹氩位置及流量对钢液混匀时间的影响，利用优质真空泵油模拟钢包顶渣，对不同吹气位置及吹气流量下钢液裸露面积进行了比较。结果表明，双孔夹角180°、吹气孔位于各自半径0.6R圆周上（吹气孔11和15）时混匀时间短且钢液裸露面积小，同时对包壁冲刷更小。钢包改造后工业试用表明，通过优化钢包透气砖位置及钙处理后钢液软吹氩流量及时间，钢液钙处理增氧质量分数降低28×10-6，降幅达78 %；钢液出LF全氧质量分数降低34×10-6，降幅为45 %，全氧含量控制水平明显提高。

针对武汉钢铁股份有限公司60 t双流连铸中间包，利用水力学模型试验分析了连浇过程的中包流场特性，确定了防止大包尾钢进入结晶器的中包连浇最低液位，并根据现场情况，进行了生产试验和工艺优化。结果表明：连浇中包最低液位优化后，中间包钢水w(T.O)平均为20×10-6，较优化前降低了10×10-6，且控制更加稳定，中包钢水洁净度显著提升，低碳铝系列钢夹杂改判率由之前的0.8 %降低到0.4 %。

介绍了攀钢热态钢包铸余渣在转炉炼钢厂的循环应用情况,通过对转盘进行功能性改造，在转盘上实现了铸余渣的热态回收，铸余渣循环利用率达到24.1 %；分析铸余渣循环利用前后的精炼处理时间、钢水质量、辅料消耗、连铸收得率等生产数据后表明, 热态铸余渣循环利用后降低辅料消耗1.1 kg/t，同时促进了精炼快速成渣，缩短了精炼处理时间，钢水质量稳定，降低成本4 302万元，取得良好的经济效益和社会效益。

以首钢京唐钢铁联合有限公司3号连铸机2.5 m/min高拉速浇铸常规板坯试验为背景，建立流动、传热及摩擦力数值计算模型，并结合实际生产的监测数据，分析和讨论高拉速生产过程中相关工艺控制技术。结果表明，FC结晶器以及下倾角20°水口的使用有利于高拉速过程中的液面控制；通过改善二冷水量，并结合射钉试验，验证得出2.5 m/min时的凝固终点仍位于铸机长度以内，而宽面铜板热面最高温度超过350 ℃；采用一种黏度较低、润滑性能较好的保护渣，并且拉速在2.0 m/min以上时保护渣耗量均小于0.3 kg/m2，但没有漏钢事故发生，建议开发非正弦振动模式。此外，高拉速条件下，铸坯表层夹杂物减少，冷轧板卷表面质量明显改善。

通过低碳铝镇静钢热轧板表面夹渣的调查，分析了经LF精炼、中薄板坯连铸生产的低碳铝镇静钢热轧板表面夹渣形成原因。通过炼钢和LF精炼生产工艺优化，降低钢中T.O含量；通过提高连铸中包耐材品质、减少二次氧化、稳定钙处理效果；通过浸入式水口结构改进和保护渣性能的优化，解决了稳态浇铸时结晶器卷渣及其导致的热轧板表面夹渣问题。

通过在脱硫剂中添加Al2O3 进行铁水脱硫试验，探讨Al2O3 对CaO基脱硫剂铁水脱硫的影响规律。结果表明：随着Al2O3 添加量的增大，脱硫剂的脱硫量、脱硫率和脱硫速率常数呈现先升高、后降低的趋势，Al2O3 的添加有利于提高石灰的利用率；Al2O3 的加入降低了石灰的熔点，同时也降低了CaO颗粒表面的脱硫产物的熔点；过量的Al2O3 将降低有效脱硫组分CaO的比例，削弱了脱硫剂中CaF2添加剂的作用。为保证较好的脱硫效果和提高脱硫剂利用率，脱硫剂中Al2O3 的添加质量分数以10 %为宜。

以含铁尘泥中的碳作为还原剂，配制成具有自还原特性的尘泥团块，鱼雷罐接铁水后，在铁水的动力学冲击和热力学作用下，团块发生自还原反应，利用鞍钢股份有限公司厂内现有生产工艺和设备使其中的铁氧化物实现回收而不影响钢铁冶炼生产。研究了尘泥团块对铁水温度的影响，从理论分析和生产实践两个方面，证实了尘泥团块的加入不会降低铁水温度，通过鱼雷罐加尘泥团块的工业试验，证明鱼雷罐加尘泥团块技术是可行的，该工艺已经在鞍钢股份有限公司广泛实施，从2009年使用至今共计创效2亿多元，有显著的经济效益和社会效益。

采用两种脱氧制度试制了H08C焊丝钢，方案1为先采用硅、锰预脱氧，再用钛进行终脱氧；方案2为先采用铝深脱氧，再进行钛合金化。用扫描电镜（SEM/EDS）分析了不同脱氧制度下钢液中夹杂物的形貌、成分以及连铸水口结瘤物的组成，采用电解的方法提取了钢中夹杂物并进行了定量分析。结果表明：精炼结束后，两种脱氧制度钢液中夹杂物的类型相同，都为MnO-Al2O3-SiO2-TiOx、MgO-Al2O3-TiOx夹杂物，方案1钢液中w(TiOx)=0.003 3 %，方案2钢液中w(TiOx)=0.000 8 %；两种方案结瘤物中的非金属相组成与钢液中的夹杂物成分相同，但方案1的结瘤物中含有较多的金属相，而方案2基本不含金属相。采用方案2的脱氧制度有利于改善连铸过程中水口的结瘤问题。

对武汉钢铁股份有限公司条材总厂“BOF→LF→CSP”工艺生产SPA-H钢2个炉次的LF精炼过程进行了系统取样，并利用Aspex自动扫描电子显微镜分析统计了钢中夹杂物的成分、尺寸、面积和数量。研究发现，当钢-渣反应和钢-炉衬反应达到平衡时夹杂物在CaO-Al2O3-MgO三元系相图中呈直线分布，通过对比2个炉次钢中夹杂物的转变，说明控制精炼渣成分和精炼时间，可以使部分Al2O3夹杂物进入CaO-Al2O3-MgO三元系低熔点区，并且在软吹过程中能够获得较好的夹杂物去除效果。

利用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜和能谱分析仪对某厂260 t LF精炼渣的物相组成及其形貌特征进行研究，并用热力学软件FactSage对其冷却过程中物相的析出情况进行研究。结果表明：LF精炼渣的主要物相组成为钙铝相和钙硅相，还含有少量的Ca(OH)2和MgO。钙铝相根据是否含硫而呈现出不同的显微形貌特征；钙硅相则多呈圆形或不规则椭圆形，且物相表面为颗粒堆积状态；而MgO相为无定形状，多分布在钙硅相周围。LF精炼渣在缓慢冷却的过程中，最终会析出固溶有MgO的钙铝酸盐相(Ca3MgAl4O10)、CaO、少量的Ca2(Al,Fe)2O5以及γ-C2S等物相，且各物相的析出温度分别为1 280，1 100，1 100， 850 ℃。

为定量分析现有工艺下超低碳板坯的夹杂物能否满足冷轧板表面质量要求，使用金属中夹杂物原位快速自动分析仪（Aspex）定量研究了超低碳钢板坯中夹杂物的分布、种类、尺寸。发现铸坯中夹杂物在铸坯断面上夹杂物分布较均匀。正常坯有极个别簇状夹杂物尺寸在50～100 μm。切头和尾坯存在少量大于100 μm的簇状夹杂物。RH处理过程无论是否吹氧，在脱碳结束时活度氧相当，铸坯夹杂物总量和尺寸也基本相同。现有工艺生产超低碳板坯可以满足用于冷轧板表面质量的要求，但切头和尾坯不能用于冷轧薄板生产。

为实现低合金钢宽厚铸坯的直装轧制，结合生产实际，选取Q345B钢为代表钢种，以入炉前铸坯表面温度为参数，分3个温度区域进行直装工艺研究，结果发现低温区和高温区直装轧制钢板裂纹较少，中温区直装轧板裂纹的较多，这是由于γ晶界析出的先共析铁素体（α相）网膜造成；对低温区直装轧制钢板冷弯裂纹进行了检验分析，发现钢板内带状组织、MnS夹杂是产生裂纹的重要原因；分析铸坯金相组织控制、夹杂物控制、析出物控制对直装轧制钢板质量的影响，直装工艺要避免铸坯的金相组织进入两相区，避免γ晶界析出先共析铁素体（α相）网膜，生产中应尽可能降低硫含量或添加一定量的稀土元素以改变MnS夹杂的存在状态，调整微合金元素含量，以保证充分发挥微合金元素的强化作用。

为将帘线钢中氧化物夹杂转变为低熔点塑性夹杂物，在实验室开展了夹杂物组成、钢液成分和顶渣组成之间的关系研究，基于研究结果提出了工业生产中实现钢中夹杂物塑性化控制的技术方案，并进行了精炼工艺技术对钢中夹杂物塑性化影响的工业试验，夹杂物成分位于低熔点液相区，实现了夹杂物塑性化控制。制丝过程将Ф1.25 mm的粗丝拉为Ф0.2 mm帘线，2 000 m试验拉拔的全部生产过程未出现断丝，且盘条中夹杂物数量也降低到3个/mm2。工业生产中制丝过程的断丝率为0.47次/t。

研究了脉冲电场对Fe-C-i(Si,Mn)系合金与CaO-Al2O3-MgO系熔渣间反应的影响。在渣-金熔体间施加2 V脉冲电场，分别作用30，60 s后，渣中硅与锰质量分数随作用时间延长而逐渐增加，分别由0.31 %和0.02 %增加到0.63 %和0.049 %；金属基体的上表面和下表面硅质量分数之差与锰质量分数之差逐步减小，分别由0.06 %和0.32 %降至0.01 %和0.022 %；金属基体中硅和锰的夹杂物尺寸有不同程度的降低，其中硅的夹杂物尺寸减小最明显，由45 μm左右降至5 μm左右。

对富含碳酸钙的石灰石、方解石、冰洲石的矿石及煅烧后的宏观微观状态和热物性进行了差热、X射线衍射和扫描电镜分析等试验分析，研究了它们的结晶程度、粉化程度和煅烧后CaO晶粒大小和晶格畸变等因素，得出：矿石晶粒度越大煅烧后越容易碎裂；方解石、冰洲石的分解温度都与石灰石相近，可以如石灰石一样用于转炉造渣，但分解时耗热量略有不同；4种矿石在马弗炉内以10 ℃/min的速率升温至820 ℃立即取出，CaO的晶粒尺寸约为61～85 nm，相对于石灰石，晶粒较大的方解石、冰洲石煅烧所得CaO晶粒更小，晶格畸变更大，具有更高的活性，更有利于炼钢化渣。

以低碳钢种Q235B、250 mm×1 600 mm铸坯为研究对象，在某钢厂采用连铸结晶器振动喂钢带技术，往连铸结晶器钢水中喂送低碳钢带。研究了连铸结晶器振动喂钢带对铸坯的组织结构以及性能的影响，结果表明，采用连铸结晶器振动喂钢带技术， 连铸坯中心疏松与宏观偏析分散且有所减轻，可改善其宏观组织结构质量，降低轴向区域化学非均质性，以及提高厚轧板的可塑性。