为提高KR铁水机械搅拌过程石灰的利用率、减少脱硫剂的中心团聚现象，采用物理模拟和数值模拟对不同挡板数量下反应器内流动行为进行了研究。结果表明，罐体内部设置挡板能够抑制中心漩涡的形成，降低液面上升高度并改变流体的水平切向运动；采用2块挡板能够有效地减少中心脱硫剂的聚集，反应器内下方卷入的粒子数目与传统相比增加到10倍以上，同时能够保证铁水内部较大的流速和湍动能，脱硫动力学条件良好。

从优化留渣-双渣工艺脱磷效果的角度，通过热力学经验公式计算了：碱度、FeO、MgO、MnO含量对lg LP（LP磷在渣-钢中平衡分配比）的影响，确定脱磷阶段理论渣系控制范围是：R=1.5~2.5，w（FeO）=15%~25%，w（MgO）＜8%，w（MnO）＜10%。使用Factsage热力学软件计算得到了CaO-SiO2-FeO-MnO-MgO 五元渣系液相线图，综合经验公式及液相线图计算结果，设计了一条留渣双渣工艺脱磷阶段理论计算成渣路线。该成渣路线的特点是：FeO含量高，碱度变化趋势为先由高到低，然后缓慢增加。生产实践表明，采用该成渣路线，转炉渣料消耗下降了22.7%，同时转炉冶炼终点脱磷率为92.2%，达到了降低渣料消耗与高效脱磷的双重目的。

以某厂100t转炉生产实践为例，从降低成本角度，研究了转炉原辅料结构的优化。并通过调整铁水废钢比，优化造渣、吹炼工艺，避免了原辅料变化对转炉终点控制的影响，保证了转炉终点C、P的成分控制以及温度控制，降低了钢水的氧化性，转炉钢铁料消耗降低4.78kg/t，终点钢水碳氧积降低至0.0027左右，减少了综合铝耗1.31kg/t。

针对重庆钢铁（集团）有限责任公司80t转炉在铁水平均w（P）=0.16%条件下，采用单渣法冶炼工艺时，终点平均脱磷率不能达到大于90%的生产问题，在考虑渣界面(FeO)传氧作用条件下，计算分析了炉渣碱度和(FeO)含量对碳磷理论转化温度的影响；以转炉冶炼后期脱磷的热力学及代表动力学因素的炉渣熔化温度为基础，研究分析了终点熔池温度与碳磷理论转化温度差值，以及炉渣过热度对脱磷率的影响，确定了终点熔池温度一定的条件下合适的炉渣碱度和(FeO)含量。结果表明：终点转化温度差值每减少10℃，终点脱磷率提高约1.2%；转炉吹炼终点温度设置在1640℃，终渣碱度为4.2~4.55，w（FeO）=23%~27%，脱磷率可达到90%以上。

针对马鞍山钢铁股份有限公司120t转炉出钢口套砖使用寿命低，前期流钢时间长、温降大，后期易散流、二次氧化严重，挡渣效果差、回磷严重等问题，在出钢口套砖更换、使用、维护过程中，采用新材料、新技术和新工艺，实现了出钢口套砖使用寿命延长，最佳流钢时间5min50s～4min占73.6%，温降减少12℃，下渣回磷事故由每月7起降低3起以下。

为降低普碳钢炼钢生产成本，从脱氧工艺的优化、脱氧材料的选择等方面开展了系统的研究，对常用脱氧材料的脱氧能力进行了热力学分析，并对其经济性进行了评估，制定了适宜于普碳钢的脱氧工艺技术：在转炉出钢过程加入便宜的增碳剂进行预脱氧，再加硅铁脱氧及硅锰合金进行脱氧合金化处理，最后在吹氩站喂铝线深脱氧。新工艺采用后，生产过程稳定，产品成分和全氧含量变化不大，钢包渣中FeO含量控制更加稳定，脱氧合金成本降低6.68元/t。

通过理论计算与工业试验开发了180t钢包喂实芯钙包芯线工艺。理论计算结果表明，对于直径9mm，芯皮厚度为0.75mm的包芯线，其理论最小喂丝速度为1.48m/s。工业试验结果表明，喂丝速度在2~3m/s时，喂线速度越大，金属钙的收得率越小。当喂丝速度为2m/s时，钙的收得率达到26.9%；与使用钙铁包芯线相比，使用实芯钙包芯线，精炼工位的钙收得率提高了16.9%，吨钢成本可降低6.4元。

针对某钢厂铝镇静钢LF造渣过程存在渣量和终渣成分波动较大的问题，结合SPHC钢种通过物料平衡，建立了基于铝脱氧工艺的脱氧造渣模型。模型采用VB6.0语言编制为离线验证软件，将现场采集的SPHC冶炼数据代入模型进行了验证。结果表明：无论是物料加入量还是终渣成分，稳定性都得到了很大提升，精炼操作的稳定性和钢液质量得到了保障；各炉次吨钢终渣量稳定，均方差值由2.95降到了0.93；计算的吨钢终渣量平均值比工厂低2.41 kg/t，节省了原材料。

为了解BOF→LF→CC工艺生产的MRT2.5镀锡板洁净度变化情况，系统取样分析了LF精炼过程中钢中总氧、氮含量变化，研究了LF精炼过程中夹杂物的类型、夹杂物数量及尺寸的变化，并分析了不同阶段夹杂物的转变机理。结果表明：LF精炼结束后，钢中w（T.O）=34.8×10^-6，w（N）=21.1×10^-6；LF精炼过程夹杂物的主要类型为：成渣后以MgO-Al2O3 为主，加铝后以Al2O3为主，钙处理结束后夹杂物以CaS-MgO-CaO-Al2O3为主；LF精炼过程中夹杂物数量总体呈下降趋势，LF精炼结束后，夹杂物数量达到3.9个/mm2，夹杂物粒径范围逐渐向0~5μm集中；某公司钢水条件下，若生成CaO-MgO-Al2O3系夹杂物w（Mg）应控制在（0.45~8）×10^-6，w（Ca）应控制在（2~20）×10^-6，a（O）应控制在（2~6）×10^-6，且为避免CaS夹杂的析出，w（S）应控制在0.004 2%以下。

在理论分析LF吹氮合金化钢水增氮热力学和动力学的基础上，进行了重钢80 t LF吹氮合金化工艺试验。提出了合理控制钢水成分（S、O含量）、氮气流量、吹氮时间等工艺控制措施。试验结果表明：LF处理前每炉钢水喂36 kg铝线沉淀脱氧有利于实现钢水快速增氮；大流量吹氮气前钢水温度越高，钢水增氮效果越明显，吸氮速率越快，LF吹氮合金化钢水温度一般在1580 ℃以上，可以将吸氮速率稳定在7×10^-6/min以上；为满足w（N）≤200×10^-6内控要求，LF全程吹氮气合金化时间不宜超过60 min；钢材抗拉强度和屈服强度大幅提高，断后伸长率略有下降，但满足国家标准。

为了降低RH钢包顶升液压系统的成本，提高液压系统的调速性能，以系统工作压力和最大运行速度为研究重点，结合历年经典工程的设计数据和经验，对钢包顶升液压系统参数的选择作了深入的探讨。研究了国内外各大工程公司的钢包升降液压系统资料，详细分析和比较了目前通用的各种钢包顶升液压系统方案。

针对包晶钢板坯连铸的特点，提出了新的协调润滑和传热技术路线，并研究开发出在高碱度（1.5~2.0）条件下具有优良润滑特性的保护渣。该保护渣用于宽厚板坯连铸包晶钢工业试验，保护渣试验用量60t以上，保护渣消耗量合理，结果表明该种保护渣在实际应用过程中性能稳定，铸坯表面及皮下无纵裂，对应轧材无质量缺陷，铸坯总缺陷率由20%以上降低至2%以下，具有优良的协调包晶钢连铸过程润滑和传热的性能。

对某厂冶炼冷镦钢从精炼到连铸过程钢的洁净度进行了研究，结果表明：开浇过程，由于严重的二次氧化，钢中w(T.O)和w(N)比正常浇铸过程要分别高出39×10^-6和21×10^-6，夹杂物的w(CaO)/w(Al2O3)不断降低；正常浇铸过程中，钢中w(T.O)和w(N)分别稳定在30×10^-6和65×10^-6左右，钢中夹杂物的w(CaO)/w(Al2O3)呈波动变化，且基本落入CaO-Al2O3-MgO-CaS低熔点区。热力学计算表明，在当前的钢液条件下，增氮质量分数3.5×10^-6将产生固态夹杂物。通过对连铸头坯T.O含量和氮含量、钢成分、夹杂物等方面综合分析，在现有条件下，切除头坯前3 m有利于铸坯质量和洁净度的控制。

采用金相显微镜和扫描电镜对螺纹钢典型内裂纹漏钢坯壳的形貌进行了观察分析，探讨了该类型漏钢的特征及演变过程。研究认为，杂质元素特别是硫的晶间偏析对钢的高温强度及裂纹路径的形成有着重要的影响；结晶器内，坯壳生长不均匀导致铸坯表面产生凹陷，对应位置坯壳厚度较薄，并诱发内裂纹形成；出结晶器后，薄弱的内裂纹处承受应力集中，发生裂纹扩展，情况严重时导致漏钢产生。通过降低钢中的S含量、调整合适的浇铸工艺参数后，螺纹钢小方坯内裂纹漏钢发生率由6.32%降低到1.10%。

研究了在不同结晶器电搅电流条件下大断面圆坯柱状晶区和等轴晶区的常温力学性能差别，通过金属原位统计分布分析技术和常温拉伸试验研究了柱状晶区和中心等轴晶区的疏松程度、抗拉强度和伸长率的差别，并定性分析了造成这种差别的原因。试验结果表明，随着结晶器电磁搅拌电流的增加，柱状晶区和等轴晶区的疏松程度均有所减轻，抗拉强度均有所增加，伸长率大致呈降低趋势。同一结晶器电磁搅拌电流强度条件下，柱状晶区的疏松程度好于等轴晶区；等轴晶区各个方向的抗拉强度相差不大，柱状晶区沿径向的抗拉强度大于垂直径向方向，并且等轴晶区抗拉强度均明显高于柱状晶区；等轴晶区2个方向的伸长率差异与柱状晶区相比相对较小。

为揭示钛铌高强钢板坯低倍裂纹的产生机理，采用低倍酸洗、金相分析和GLEEBLE热模拟试验等方法，研究了板坯低倍裂纹形貌及该钢种的连续冷却转变特性，从温度变化及相变角度探讨了板坯低倍裂纹形成原因。结果表明, 板坯火焰切割后，距切割面30mm以内冷却速度可达5℃/s以上，高的冷却速度下铸坯产生了贝氏体、马氏体相变，在热应力和相变应力的共同作用下，导致了钛铌高强钢板坯低倍裂纹。

用活性测试、化学结合水量、力学测试、X 射线衍射分析（XRD）等方法研究了钢渣的水化特性。结果表明：钢渣早期活性低，替代一部分水泥后，水泥早期水化程度降低，对水泥的早期水化产生抑制，且随着掺量增加，抑制作用加强；低水胶比时，掺入钢渣的混凝土早期强度发展缓慢，随着龄期的延长，对混凝土强度产生的不利影响相对减弱；钢渣硬化浆体中的矿物相主要有水化产物氢氧化钙、C-S-H凝胶，惰性组分铁酸二钙、磁铁矿、RO相，和未完全发生水化的胶凝组分硅酸三钙、硅酸二钙、硅铝酸二钙和七铝酸十二钙。