通过建立260t转炉1:10水力学试验模型，研究了底吹气流量、底吹砖数量、分布位置等参数对混匀时间的影响，分析了不同底吹条件下熔池流场的典型特征。结果表明：提高底吹砖总气量能显著减少混匀时间；总气量12L/min条件下，在熔池底部0.6R时, 12块砖混匀时间最长；选择采用8块底吹砖后，底吹砖寿命达到了5000炉左右，能稳定控制[%C]•[%O]≤0.0024，炉役平均碳氧积0.0020；熔池流场呈现明显环流趋势，底吹气量过大时熔池出现振荡现象。

介绍了变压吸附制氧技术的发展、设备工艺特点及在我国冶金领域的应用。论述了贵阳闽达钢铁有限公司为100 t Consteel型超高功率电弧炉配套建设的ZO-1X6000/93型真空解吸变压吸附（VPSA）制氧系统设备、工艺特点。该设备投入运行后电弧炉用氧量增加22.31%，熔炼电耗下降5.86%，用氧成本降低86%，熔炼时间缩短4min，经济效益明显。

为了提高生产效率，减少生产成本，以全混模型为基础，对酒钢宏兴股份有限公司某厂RH精炼炉的脱碳过程进行研究，开发了碳成分预报模型，并用C#语言进行了编程，实现了模型的在线运行，对实际生产过程中的碳含量进行预报。通过与实际生产数据的对比得到：对于终点碳质量分数预报，误差在±5×10-6以内的命中率为100%，误差在±3×10-6以内的命中率为80%；对于过程时刻的碳质量分数预报，误差在±10×10-6以内的命中率达90%以上。利用模型计算分析了初始碳、氧和铝含量以及处理时间对脱碳的影响。得出了如下结论：想要获得终点碳含量较低的钢水，必须控制初始碳含量在较低的水平，且吹氧量最好控制在大于理论量(200～300)×10-6，同时处理时间也应当控制在相应的区间内。

针对武汉钢铁有限公司炼钢某分厂品种钢RH精炼过程循环不良的问题，提出扩大插入管内径及适当提高驱动气体流量，以提高RH精炼循环流量，改善RH精炼效果，并采用向钢中添加铜示踪剂验证了优化效果。工业试验结果表明，RH精炼循环流量提高后，脱碳终点平均碳质量分数较优化前降低1.210-6，精炼过程全氧质量分数下降幅度由62.33 %提高到74 %，耐材使用寿命提高，耐材消耗降低0.04 kg/t，综合经济效益显著。

通过热力学软件FactSage 7.0和工业实践，对1 873 K下GCr15轴承钢脱氧过程中非金属夹杂物生成热力学进行研究。计算结果表明，当轴承钢中的w(Mg)>0.4×10-6时，钢中夹杂物由Al2O3转变为MgO•Al2O3；当钢中的w(Mg)>10×10-6时，钢中夹杂物主要为MgO。当轴承钢中w(Al)>100×10-6、w(Ca) >0.1×10-6时，钢中开始生成固态CaO•6Al2O3和CaO•2Al2O3夹杂物；当钢中w(Ca)>2×10-6时，钢中生成的夹杂物为液态钙铝酸盐；当钢中w(Ca)>13×10-6时，钢中开始生成固态CaO夹杂物。工业实践检测和热力学计算结果基本吻合，此外，研究发现纯铁液的脱氧热力学与轴承钢差异较大，因此，不能采用纯铁液的脱氧热力学指导轴承钢生产实践。

Q345钢生产过程中通过钙处理改性夹杂物，中间包钢水中夹杂物为钙铝酸盐包裹镁铝尖晶石的结构，平均成分为45.71 %Al2O3-40.22 %CaO-6.50 %MgO-6.60 %CaS-0.97 %SiO2。连铸坯冷却凝固过程，夹杂物发生转变，连铸坯表层冷却速度快，相转变来不及发生，夹杂物成分与中间包钢水中相差不大。连铸坯内弧1/4处夹杂物转变为CaS和MnS包裹镁铝尖晶石的结构，忽略MnS归一化后的平均成分为56.00 %Al2O3-9.28 %CaO-9.07 %MgO-25.06 %CaS-0.58 %SiO2。从连铸坯边部到中心，夹杂物Al2O3和CaS含量显著升高，CaO含量显著降低，夹杂物中硫化物面积分数从边部的0.000 01 %升高至中心的0.002 9 %，表明硫化物在连铸坯冷却凝固过程中大量析出。采用Factsage 7.0热力学软件计算了Q345钢冷却凝固过程夹杂物的转变，结果与夹杂物检测结果变化趋势一致，且小尺寸夹杂物因动力学上转变更充分而与计算结果更接近。

以Ueshima的正六边形凝固模型为基础，通过有限差分法建立了钢凝固过程中两相区溶质微观偏析模型，分析了含Nb高强钢溶质元素对其凝固偏析的影响，并通过理论计算分析了连铸条件下含Nb高强钢的高温物性参数。分析表明，在碳含量低于包晶点时，P、S、Nb和Ti元素偏析程度随着碳含量的增加而降低；碳含量高于包晶点时，元素偏析趋势相反。定量计算了固定成分下含Nb钢高温物性参数的值，由于Fe不同相的高物性参数并不一致，可以看出一个准确的相组成对高温物性参数的确定十分重要。

以国内某钢厂6流八字型通道式感应加热中间包为研究对象，为了改善原型中间包的流场特性，降低温降，均匀各出水口温度，提出使用变径通道的方案并利用水模拟、数值模拟的方法对八字型感应加热中间包进行流场及温度场进行研究，以此得到变径通道对中间包流场、温度场的优化效果。研究结果表明：原型中间包内流场分布不合理且温度差异明显，流往中间包中部的流股较少，且中间包中部存在较大的低温区，各出水口温度分别为1768、1765.54、1753.23K；使用变径通道后，可以有效地改善流场的分布，增加了流向中间包中部的流股，提高了温度的均匀性，各出水口温差控制在3K以内，温度分别为1761.77、1760.46、1763.08 K。

针对ER80-G钢165 mm×165 mm方坯纵裂问题，基于连铸坯壳应力遗传特性，采用有限元软件ANSYS建立二维方坯热力耦合分析模型，对结晶器锥度进行了优化分析。结果表明：原结晶器锥度小，导致“热点”区域坯壳生长减缓；保护渣转折温度高，加剧了气隙影响。原结晶器角部区域最大气隙1.46 mm，坯壳表面温度最高差值130 ℃，“热点”区域比表面中心坯壳厚度减薄1.5 mm。通过锥度优化消除了热点现象，结晶器出口处距角部15 mm区域坯壳厚度由12.3 mm增加到19 mm；同时将保护渣转折温度由1 200℃调整到了1 050～1 100℃，促进坯壳与结晶器之间的润滑，裂纹发生率由2 %下降到0.46 %。

阐明了圆坯纵裂形成机理，通过解剖分析马钢圆坯纵裂坯壳，采用现场调研和数据分析的方式查清了圆坯产生纵裂的主要原因为：钢水中有害元素S含量、保护渣性能不良、浸入式水口插入深度不合适及对中不良、铸温铸速不合适、结晶器弧度及结晶器冷却强度不合等。根据现场生产实际情况，通过采取措施，使圆坯纵裂率由0.63 %降至0，有效的控制了圆坯纵裂，同时实现了圆坯连铸零纵裂漏钢率。

高拉速是小方坯铸机的发展方向，能够提高铸机产能，较好实现和大转炉炉机匹配的问题。分析了对铸机高拉速影响较大的几个关键技术，包括高效结晶器、高精度振动装置、结晶器保护渣、高压二冷水等，并给出了相应的方案。生产实践表明，采用这些技术后，小方坯铸机拉速能够达到5.0 m/min，铸坯质量良好。

对65Mn钢在轧制过程中起皮缺陷部位进行扫描电镜、金相检验等分析，确定其产生原因。结果表明：铸坯中裂纹是导致长条断续状冷轧起皮缺陷产生的主要原因；气泡和针孔缺陷是导致点状冷轧起皮缺陷产生的主要原因。主要通过优化连铸生产工艺，降低铸坯中裂纹、气泡和针孔缺陷的发生，最终使长条断续状起皮缺陷从1.7 %降低到0.04 %，点状起皮缺陷得到完全控制，使产品质量得到用户认可。

针对304不锈钢冷轧板表面发生的线鳞缺陷，采用扫描电子显微镜对缺陷表面及横截面形貌和成分进行分析，并对影响线鳞缺陷的因素进行了探讨。结果表明，304不锈钢线鳞缺陷主要由CaO-SiO2-Al2O3-MgO系杂物引起的。通过在AOD还原阶段使用低铝硅铁或适量降低AOD出钢渣碱度，降低了304不锈钢铸坯中夹杂物熔点，对于改善夹杂物的塑性变形能力有利。此外，加快连铸交接炉换包节奏，提高最小中包液位达85%以上，稳定中间包流场。同时增加大包余钢量至5～6t，避免大包下渣，从源头限制夹杂物，提高钢液洁净度。以上改进措施实施后， 304不锈钢冷轧板线鳞缺陷降级率能稳定控制在0.2%以内。

以某公司两种不同轴承钢生产工艺为例，对BOF-LF-RH-CC和EAF-LF-VD-CC两种工艺生产的轴承钢夹杂物进行了对比分析。初炼炉的出钢碳含量会对LF精炼前期夹杂物的数量以及成分产生影响，BOF出钢w(C)=0.07 %的炉次，LF精炼初期夹杂物数量为5.04个/mm2且主要为Al2O3夹杂物；EAF出钢w(C)=0.58%的炉次，LF精炼初期夹杂物数量为2.49个/mm2且主要为MgO·Al2O3夹杂物，但在LF精炼结束时出钢碳含量对夹杂物数量的影响较小。LF精炼炉渣中CaO活度会对夹杂物中CaO的含量产生影响，BOF-LF-RH-CC工艺LF精炼渣CaO活度为0.632，对应的精炼结束时夹杂物中w(CaO)=5 %；EAF-LF-VD-CC工艺LF精炼渣CaO活度为0.965，对应的精炼结束时夹杂物中w(CaO)=18 %。对比分析过RH、VD后轴承钢夹杂物的成分和数量变化情况，发现经RH处理后MgO·Al2O3类高熔点夹杂物数量由1.02个/mm2降低至0.01个/mm2；经VD处理后MgO·Al2O3类高熔点夹杂物数量由0.18个/mm2降低至0.01个/mm2，夹杂物主要为低熔点的CaO-Al2O3，但从CaO-Al2O3-MgO类夹杂物总数量分析上发现RH处理后夹杂物数量急剧降低，而经VD处理后夹杂物数量并没有较大下降，认为VD过程的MgO･Al2O3夹杂物的减少是由于VD过程剧烈钢渣混冲导致炉渣对MgO·Al2O3变相 “钙处理”的结果。