基于北方某钢厂在进行了自动炼钢改造后，吹炼过程出现了供氧强度小、冶炼周期长、金属喷溅严重，喷头使用寿命低等问题，对原有氧枪喷头参数和喷头操作进行重新设计与优化。运用Fluent流体力学软件对优化后的氧枪射流与熔池相互作用过程进行仿真模拟，研究认为：氧枪马赫数从1.9提高到2.15，并通过吹炼过程对L/L0的控制实现变枪变流量操作，使高马赫数氧枪性能得到充分发挥，通过实践应用后发现喷溅、终渣全铁、喷头寿命等方面均有明显改善，可达到预期效果。

转炉底吹供气元件经过几十年的不断发展，当前MHP（Multiple Hole Plug）多孔塞毛细管已成为主要供气元件形式之一。通过对转炉底吹供气过程进行数学建模计算，计算出了MHP供气元件参数与供气流量合理搭配。结果表明：MHP供气元件存在适宜的流量范围，该范围受限于自身强度和外部压力；底吹供气流量与供气出口压力成正比，二者存在明确的换算关系；一定的转炉底吹工艺要求下，应选择合理的MHP元件参数以满足生产要求。

河钢集团承钢公司通过优化进站钢水温度控制、吹氩控制、造渣控制，使得进站钢水平均温度从1 552 ℃提高到1 573 ℃，转炉下渣量由60 mm降至45 mm，精炼脱硫时钢水搅拌能在9 000 W/t左右，进站钢水炉渣平均w(FeO)达到1.04 %，精炼过程w(FeO)控制在0.5 %左右，炉渣碱度达到2.9～3.2，平均一次脱硫率从59.87 %提高到到85.54%，炉均精炼周期从58.3 min缩短到47.9 min，加快了生产节奏，降低了生产成本。

通过对改进前后的中间包进行了温度场、流场的数值模拟分析，得出了改进后的中间包存在着以下优点：1）在垂直方向上，各流水口之间钢水的最大温度差由4.11 ℃减小到1.44 ℃，温度更加均匀；2）各流水口出口处钢水的最大温度差由2.42 ℃减少到了0.78 ℃，意味着进入中间包的钢水温度可以下降1.64 ℃，仍能保证各流浇铸顺利；3）中间包容量由35 t增加到了40 t，钢水在中间包的停留时间由8.6 min增加到9.7 min，有利于夹杂物去除；4）中间包钢水的流场速度梯度小，可以有效耗散大包注流区的冲击能量，对耐材的侵蚀减小；5）由于速度场和温度场趋于合理，使得包底和包壁0.4 m以下位置的耐火材料冲蚀区显著减少；6）钢水的冶炼成本下降0.46元/t。

利用Thermo-Calc/DICTRA热力学和动力学软件计算了成分变化对非调质钢C38N2中硫化物析出的影响。计算得到，C、Si、Al含量的增加使得非调质钢中MnS的初始析出温度降低，其中C含量变化对其析出温度影响最为明显，Al含量的变化对MnS初始析出温度影响非常小，Si含量变化的影响则介于两者之间。Mn含量的变化对MnS相平衡析出有较大影响，随着Mn含量的增加，MnS的开始析出温度也跟着增加，并且能促进高温区MnS的析出。N含量变化对MnS开始析出温度影响非常小，但随着N含量的增加，可以促进高温区MnS的析出，不过当w(N)含量增加到一定程度时（0.015 %），对MnS析出行为不会再有影响。Nb和V含量的改变对非调质钢中MnS析出热力学几乎没有影响，并且第二相开始析出温度都低于MnS开始析出温度。但是，Ti对非调质钢中MnS析出有着较大的影响，当w(Ti)达到0.01 %时，TiN开始析出温度大于MnS开始析出温度，使得微合金第二相TiN先于MnS析出，且w(Ti)>0.02 %时，会抑制高温区MnS的析出。此现象也解释了非调质钢中存在以（Nb、Ti）N为核心MnS夹杂的原因。

根据传热学的相关理论，计算了3种不同结构中间罐罐盖的散热量及内外表面温度。计算结果表明：使用导热系数小的内衬材料有利于提高罐盖的保温效果，降低罐盖钢结构的表面温度，提高罐盖钢结构的使用寿命。该计算方法也为中间罐罐盖结构及内衬材料的选择提供了理论依据。

通过方坯射钉试验验证220 mm×260 mm大方坯凝固传热数学模型准确性，在拉速一定的条件下利用模型计算确定了合理的轻压下压下区间并应用于工业试验。试验结果表明采用凝固末端轻压下技术，拉速提高后中心偏析和中心缩孔有很大程度的改善，而不合理的压下位置与压下量分配会引起铸坯出现内裂纹且中心偏析改善不佳。

提出了疲劳法评估车轮钢中氧化物夹杂的形状、尺寸和成分，设计了一套表面强化处理和疲劳试验相结合的车轮钢夹杂物分析方法。分别在CL60车轮轮辋中超声波探伤发现密集型缺陷区域和单点缺陷区域处取样，通过该方法对车轮钢中缺陷的尺寸、形状和成分进行了分析。结果表明：单点缺陷对应毫米级宏观夹杂物，密集型缺陷对应微米级微观夹杂物。宏观夹杂主要含Ca、Si、Mg，微观夹杂主要含Al、Ca，两种夹杂物均近似呈细长椭圆状。使用统计极值法推测的一个轮辋中可能引起浅层剥离的最大夹杂物尺寸在95 %置信区间内为 [752 μm，1 168 μm]。

通过扫描电镜扫描、能谱分析检测方法，对中高碳优钢65Mn、50冷轧窄带钢表面产生的起皮缺陷进行详细检测，结合生产过程中出现的相关质量问题，综合分析了起皮缺陷产生的主要原因，并提出改进措施，中高碳优钢冷轧大起皮缺陷由1.44 %下降到0.015 %，小起皮缺陷得到完全控制，使产品表面质量满足用户需求。

针对某厂用SCM435钢热轧盘条生产10.9级高强螺栓时，成品检验部分螺栓面缩率低于标准要求的质量问题，进行了螺栓成分、组织性能检验，并通过SEM-EDS扫描电镜对不良组织的微区成分进行了扫描分析。结果表明：螺栓面缩率不合格的原因为螺栓心部存在M带，同时由于冷拉拔过程使热轧盘条心部M带产生断裂，造成螺栓心部存在裂纹缺陷。基于此原因，为改善螺栓性能，从热轧材质量控制及用户工艺方面进行了相关试验，得出炼钢工序降低过热度、轧钢过程采用热机轧制、用户采用合理的冷加工及调质工艺，可以有效降低轧材内部成分偏析，改善组织状态，避免心部M硬相组织对冷加工及成品螺栓性能的影响，达到改善螺栓面缩率的目的。

通过对HRB500E钢筋强度低批次的结果统计以及对化学成分、金相组织及重量负偏差控制的分析，结合轧制过程参数对强度低的原因进行了分析。分析认为， HRB500E钢筋强度低的原因与加热炉加热温度偏低相关。基于以上分析结果，通过探讨钒在HRB500E钢中的强化作用，对影响其溶解及析出的加热制度进行了分析，在此基础上，改进了加热炉加热工艺，杜绝了HRB500E钢筋强度低的现象。

针对TP304L不锈钢在穿孔后出现不同程度的内壁翘皮现象，对内壁翘皮样品进行高倍测试及组织分析。分析结果表明：荒管内壁形成翘皮的主要原因是板条状铁素体造成，出现板条状铁素体的原因是由于其凝固模式造成的。凝固模式由FA模式调整到AF模式后，内壁翘皮问题解决。

为进一步优化Ti-Mg-Ca脱氧体系氧化物冶金生产工艺，提高产品质量，在各工序节点取样，运用扫描电镜、光学显微镜、Gleeble-3800型动态热模拟试验机对全流程夹杂物成分、数量、尺寸和最终氧化物冶金效果进行了分析。夹杂物类型先从硅锰氧化物转变为含钛的镁铝尖晶石，然后再转变为铝钛钙氧化物为主的复合夹杂物。LF和RH脱气循环过程夹杂物去除和细化作用明显。最终轧板150 kJ/cm和200 kJ/cm线能量焊接热影响区–40 ℃冲击功分别为216 J和208 J，其焊接热影响区组织主要为针状铁素体和晶界铁素体。

采用欧拉-拉格朗日法，建立三维瞬态数学模型研究转炉蒸发冷却器双流喷嘴液膜破碎过程，分析了气液质量比对液滴索特平均直径(SMD)的影响和液滴粒径对蒸发效率的影响。比较了模拟结果和试验数据，结果表明：模拟结果与试验数据吻合度较好，模型可靠；液滴SMD随气液比增大而减小，最佳气液比为0.1，此时液滴SMD为63 μm；液滴在烟气中运动，穿透距离受初速度影响较小，主要与粒径大小相关。粒径小于250 μm的雾滴均能在0.6 s内蒸发完全，但粒径不同，完全蒸发所需时间不同，最高相差20多倍。

介绍了钢渣有压热闷及磁选工艺在马来西亚“一带一路”钢铁项目的应用，分析了钢渣热闷生产过程可燃气体产生的规律及安全事故的预防措施，确保钢渣有压热闷工艺在生产过程中的安全性。分析了钢渣有压热闷促进磁选的有利因素，对钢渣有压热闷工艺以及磁选加工线在海外应用具有借鉴指导意义。