为改进KR脱硫设备和工艺，以期改善KR脱硫过程中出现的柱状回转区和“死区”现象，参考国内某钢厂KR脱硫搅拌工艺过程，应用Fluent软件，采用VOF模型对槽内的搅拌流场进行数值分析，研究不同叶片形状和偏心搅拌下的流场特性。结果表明：与常规三叶搅拌相比，螺旋三叶搅拌流场中，“死区”并未得到改善，且柱状回转区面积增大、流速和湍动能均减小；偏心搅拌基本消除了柱状回转区和 “死区”现象，且偏心距离为30 mm时改善效果最好。

莱钢集团银山型钢炼钢厂针对旋流氧枪喷头的设计、应用，通过“实验室试验+工业试验”相结合的方式，经过3年的不懈努力，解决了制约旋流氧枪喷头推广的一系列问题，形成一套完整的解决旋流氧枪喷头推广应用技术难题的关键集成技术，包括旋流氧枪喷头参数设计流程、旋流角度选择标准、气体模拟试验数据分析方法、旋流氧枪喷头参数优化途径、旋流氧枪喷头自动炼钢控制模型、溅渣优化模式等。通过制定了一套科学、完整、严谨的使用规范，使旋流氧枪喷头在120、150 t转炉上得到推广应用，吹炼起渣时间较正常枪头提前30～40 s，整体吹炼时间可缩短40～60 s，转炉消耗明显降低，平均枪龄达到300炉以上，炉龄5 300炉时底吹透气效果依然较好，进一步验证了旋流氧枪喷头良好的化渣效果、溅渣效果，具有良好的推广前景。

高氮钢凝固过程普遍存在氮元素逃逸现象，基于近平衡模拟试验和热力学分析，研究了焊丝钢中氮元素含量、体系氮分压以及冷却速度对于熔池中氮含量的影响规律。当焊丝钢中氮质量分数从0.15 %增加到0.90 %，熔池中氮含量达到原来的2倍以上。通过增加体系氮分压或增加整体压力均有利于提高熔池氮含量。通过提高冷却速率可以提高熔池氮质量分数30 %以上。研究结果对于抑制高氮钢中氮逃逸行为具有重要的指导意义。

通过180 t转炉双渣留渣工业试验，在高磷铁水条件下，研究了温度和渣中TFe的变化、尤其是较宽范围内碱度的变化对磷分配比LP、脱磷率以及倒渣时间的影响，并对脱磷渣进行了物相分析。研究结果表明，在较低温度1 345～1 420 ℃，当炉渣碱度在0.9～2.6变化时，随着碱度的提高，LP和脱磷率会随之上升，并且Ogawa经验公式LP的计算值合理地略高于实际值。当脱磷终点温度升高，LP和脱磷率随之降低；当脱磷渣中w(TFe)=11.30 %～19.42 %时，TFe变化对脱磷反应的影响不明显。脱磷渣主要由深灰色Ca3Mg(SiO4)2相、浅灰色CaFeSiO4相以及白色Ca2Fe2O5相组成。其中深灰色相P元素含量最高，是主要的富磷相。

采用EulerianLagrangian法对100 t钢包吹氩过程进行模拟计算，对不同吹氩流量下的钢包流场、气泡运动、液面形态和夹杂物去除进行了数学计算。优化结果表明，在当前的钢包条件下，吹氩流量为100～200 L/min时，渣眼裸露面积较小且夹杂物有较好的去除效果。此外，还对钢包软吹过程数学模拟结果进行了工业试验，在吹氩流量为150 L/min时，软吹前期钢水中大尺寸夹杂物上浮去除明显，软吹10 min可以有效提升钢水洁净度水平。

采用蔡司电镜+INCA软件对宝山钢铁股份有限公司齿轮钢VD镇静过程钢中夹杂物进行自动检测，发现大于5μm夹杂物数量与大于10μm夹杂物数量成正相关，而且随着镇静时间的增加先减少后增加。VD镇静过程最大夹杂物主要是球状CaO-Al2O3+MgO-Al2O3复合夹杂物，而且随着夹杂物中CaO-Al2O3面积占比的增加，最大夹杂物尺寸增大。建议镇静时间控制在15 min左右。

基于热流密度分布模型，建立了全弧形板坯连铸机倒角结晶器窄面冷却水流动和铜板传热耦合的数学模型。采用多元回归的方法拟合得到描述连铸结晶器热流密度对结晶器高度的函数表达式。铜板表面沿拉坯方向的热流密度呈非线性分布，弯月面附近的热流密度先急剧增加然后迅速减小，在距离弯月面0.1 m处的热流密度达到最大值。模型计算结果表明，在结晶器距上150～200 mm的铜板表面温度最高达到608～678 K，低于723 K的铬锆铜再结晶软化温度；尽管该区域铜板水缝的最高表面温度近420 K，但不影响整体传热。计算的铜板温度与热电偶测量值相吻合。

为研究Φ380 mm合金结构钢40Cr连铸圆坯生产过程中采用的结晶器电磁搅拌技术对铸坯质量的影响，对结晶器电磁搅拌器（MEMS）进行磁感应强度检测，并研究电磁搅拌器磁场分布规律以及不同电流参数下对连铸大圆坯质量的影响。试验结果表明，结晶器电磁搅拌电流和频率分别为300 A、2.5 Hz时，Φ380 mm 40Cr钢连铸圆坯中心碳偏析指数可稳定控制在1.05以下。

高速连铸中二冷区冷却强度大，对传热均匀性要求更高，与内混式气水雾化喷嘴的高速液滴形成和迁移行为等密切相关。如能提高喷嘴的冷却均匀性和冷却强度，则可提升高速连铸的铸坯质量。基于前人研究，总结了雾化液滴与高温铸坯表面之间的传热机理以及内混式气水雾化喷嘴雾化效果的影响因素，并提出下一步的研究方向。

介绍了首钢京唐公司IF钢生产工艺开发过程。IF钢生产工艺控制关键是碳、氮含量成分控制和钢卷表面质量控制（通过防止水口堵塞和减少夹杂物）。IF钢碳含量控制的关键是RH脱碳过程控制、防止合金增碳和精炼结束到中间包增碳，对应的措施有控制RH进站钢水w(C)≤0.04 %、控制过程废钢加入量、RH脱碳过程辅助钢包底吹、清洁上料和使用无碳耐材等。IF钢氮含量控制的关键是控制好转炉吹炼过程脱氮效果、防止RH吸氮和防止连铸过程吸氮。IF钢卷的主要表面缺陷之一是夹杂类缺陷，控制夹杂类缺陷主要从控制转炉终点氧含量、钢包渣改质、控制中间包钢水w(Als)/w(Alt)＞0.94、恒拉速浇铸等方面着手。采取措施后，中间包熔炼成分碳、氮质量分数分别下降了3.7×10-6和5.9×10-6，IF钢夹杂原因造成的钢卷表面质量协议品率由2.3 %下降到1.0 %～1.5 %。

对“BOF→LF→RH→钙处理→CC”工艺生产X70管线钢过程的夹杂物行为演变进行了研究。发现LF精炼过程夹杂物由多面体Al2O3转变为球形的MgO-Al2O3-CaO-CaS复合夹杂。RH精炼过程夹杂物成分变化不大，但是夹杂物数量和尺寸都减小。钙处理后，夹杂物中的CaO和CaS含量增加，w(CaO)/w(Al2O3)增大，平均成分偏离低熔点区。在连铸过程由于二次氧化导致钢中Als和T.Ca含量降低，同时中间包夹杂物中CaO和CaS含量有所降低，夹杂物数密度和最大尺寸都有所增加，应加强浇铸过程的保护浇铸，以更好地保证钙处理效果。由于降温过程钢-夹杂物之间平衡的移动，夹杂物由中间包中液态的CaO-Al2O3转变为铸坯中的以Al2O3-CaS和MgO-Al2O3类型为主的高熔点夹杂物。

针对某特钢厂在生产40Cr10Si2Mo气阀钢时出现轧材夹杂物评级合格率低的问题，通过对精炼及连铸过程钢中夹杂物的演变规律进行分析并结合现有工艺制度，在实验室研究的基础上，对连铸过程吹氩制度和中包覆盖剂进行了优化研究。工艺优化后，40Cr10Si2Mo气阀钢轧材夹杂物评级合格率由原工艺的71 %提高到97 %。

利用Thermo-Calc热力学软件对节镍奥氏体不锈钢凝固模式和相组织转变温度等进行了模拟计算分析，借助Gleeble-3800热模拟机测试了铸坯高温塑性，利用EPMA探针分析了钢卷表面裂纹脱皮缺陷的微观形貌和微区成分。试验结果表明：节镍奥氏体不锈钢存在类似于低碳钢的包晶反应，会导致铸坯纵裂纹及塑性降低。基于Thermo-Calc模拟计算，对节镍奥氏体不锈钢的化学成分进行了优化，成分优化后，铸坯纵裂纹发生率由8.92 %降到2.64 %，钢卷裂纹脱皮发生率由12.45 %降到3.77 %。

氧化物冶金在非调质钢和大线能量焊接用钢开发等领域得到越来越广泛的应用。通过中试的试制及模拟焊接，夏比冲击、扫描电镜等一系列分析手段系统对比了Ti-Zr-Mg处理与Ti-Zr处理氧化物冶金效果，包括非金属夹杂物，钢板组织及力学性能。结果表明：Ti-Zr-Mg处理相较于Ti-Zr脱氧，钢板强度韧性及冲击性能改善不明显，焊接性能得到提高；轧板组织基本一致，焊后热影响区（HAZ）针状铁素体体积增加；Mg处理炉次钢中非金属夹杂物数量略有增多，尺寸更加细小。