以低碳钢和超低碳钢连铸板坯皮下的凝固钩结构为研究对象，呈现了凝固钩的典型特征形貌，发现了凝固钩捕获气泡和夹杂物的现象，得到了振痕与夹杂物的位置关系，通过试验和数值模拟的方法对比了不同浇铸参数对凝固钩深度的影响，并拟合得到了计算凝固钩深度的回归公式。结果表明：凝固钩主要存在完整叶状、弯曲型、双凝固钩型及熔断型等类型；凝固钩对大于20 μm夹杂物的捕获能力更为显著；凝固钩的深度主要分布在距连铸坯表面3.0 mm以下，通过增大拉速、提高浇铸过热度、施加电磁制动、减小冷却水流量等措施，可以减小连铸坯皮下的凝固钩深度，从而改善连铸坯的表层质量。

为更准确地预测脱磷转炉冶炼终点钢水磷含量，选取某钢铁公司冶炼DC04钢种作为研究对象。根据工业试验得到的铁水条件、造渣料及吹氧量等工艺参数，利用灰色关联分析法得到各工艺参数关于脱磷转炉终点磷含量的灰色关联度，并结合BP神经网络算法建立关于脱磷转炉冶炼终点磷含量的预报模型。通过不断优化，使该模型实现预测脱磷转炉终点w(P)误差值分别在±0.004 %、±0.006 %和±0.008 %时，命中率达到83.33 %、90.00 %和93.33 %。通过该模型在现场的应用，可为钢铁企业更准确和快速的确定终点磷含量提供技术参考。

从“AOD→LF→钙处理→连铸”进行全流程取样，重点分析316L不锈钢中氧氮含量、夹杂物数密度和成分。研究发现：在冶炼过程中，钢中w(T.O)逐渐降低，钙处理后为24×10^-6，较AOD还原结束时降低183×10^-6，浇铸时存在二次氧化，铸坯试样中w(T.O)增加8×10^-6。AOD还原期结束时，夹杂物类型主要为SiO₂-MnO系。LF进站时为CaO-Al₂O₃-SiO₂系和CaO-Al₂O₃-MgO系，前者主要来源于AOD卷渣和钢中Al反应生成，后者主要来源于SiO₂-MnO系夹杂物与钢中Al以及渣相反应生成。对于CaO-Al₂O₃-SiO₂系，LF进站时夹杂物平均成分偏离低熔点区，随着精炼过程的进行，夹杂物中CaO含量降低，Al₂O₃含量升高，其平均成分位于低熔点区内；对于CaO-Al₂O₃-MgO系，夹杂物中MgO含量升高，MgO·Al₂O₃尖晶石夹杂物数量增加，经过钙处理和静置上浮，CaO-Al₂O₃-MgO系夹杂物逐渐消失，夹杂物改性较为充分。

结合含钛铁素体不锈钢工厂试验和热力学计算，研究在VOD还原期、LF精炼前期、LF精炼后期等阶段进行钛合金化时钛的收得率及对钢水质量的影响。结果表明，越靠近精炼结束，钛的收得率越高。VOD还原期进行钛合金化，409L钢的钛收得率为62.7 %；在LF精炼后期进行钛合金化，收得率为76 %。同时，钛合金化对钢中全氧含量和钢水可浇性也有影响。越靠近精炼结束，钢中全氧含量越高，浇铸过程塞棒位置上涨比例越高。分析表明，采用控制K-OBM-S出钢下渣量、渣中弱氧化物（Cr₂O₃+MnO+TFe）含量、VOD吹氧量，适当提高钢中铝含量等工艺措施，可以降低钢水氧化性和提高钛收得率。选择在LF精炼前期进行钛合金化，可以降低钢中全氧含量，改善钢水可浇性。

针对板坯连铸轻压下过程，对铸坯单元体建立力学平衡方程，结合温度的计算结果，分析了钢种和压下位置对铸坯受力和变形量的影响。结果表明，轻压下过程中铸坯边部受到的应力明显高于宽面中心受到的应力，表层受到的应力最大超过100 MPa。随着压下的进行，铸坯表层受到的应力逐渐减小，心部受到的应力逐渐增加。在总压下量一定的情况下，钢种和压下位置对铸坯心部的位移量影响不明显，但对铸坯受到的压下力影响较大，在中心固相率相同的位置，不锈钢受到的单辊压下力大于普通碳钢，而且越靠近凝固末端，受到的压下力越大。

角横裂是包晶钢连铸工艺中最为突出的质量问题，针对包晶钢角横裂的产生机理与控制技术进行了文献综述。w(C)=0.08 %～0.18 %的包晶和亚包晶钢由于在钢液凝固过程中存在δ相到γ相的转变，产生较大的线收缩，同时生成γ相的温度较高，原奥氏体晶粒容易长大，因此对裂纹非常敏感。对于含Nb、Al、V的包晶和亚包晶钢，在原奥氏体晶界的先共析铁素体薄膜中，容易析出Nb、Al、V的碳氮化物等第二相粒子，进一步降低了钢的高温塑性，从而容易产生角横裂。当先共析铁素体膜厚度超过5 μm，钢的断面收缩率降低，钢的塑性下降，容易导致裂纹发生。包晶钢连铸坯角横裂的控制技术包括针对钢液成分、结晶器振动、二冷制度、倒角结晶器、保护渣性能的优化，以及保持良好的铸机设备状态。

通过对高强钢种LF+RH工艺路线和化学成分的研究，针对C、Mn、S含量和炉渣成分进行攻关，通过分析无法窄成分控制的原因，提出窄成分控制理论和实际操作方式。通过实际操作， C、Mn、S的窄成分范围内的合格率可达95 %以上，实现成分的稳定控制。C、Mn和S元素的窄成分控制后，可缩小高强钢抗拉强度波动范围30～70 MPa，提高钢种的强度、韧性和机械性能。 

为提高CSP产线薄规格高强钢钢水洁净度、降低成本，通过工业试验考察了不同钙线加入量对高强钢WJX 600钢水洁净度及夹杂物形貌、尺寸、组成变化的影响。试验结果表明，在现有的工艺条件下，钙线加入量对T.O含量影响不大，中包钢水w(T.O)可稳定控制在0.002 5 %以内，w(N)≤0.004 %；钙线加入量越多，钙处理后大尺寸(大于等于10 μm)夹杂比例越高。通过分析，提出了轻钙处理原则和钙处理对夹杂变性目标，通过轻钙处理技术的应用以及精炼工艺优化，薄规格高强钢夹杂改判率由1.2 %降至0.48 %。

将55SiCr硅脱氧弹簧钢LF精炼结束提桶样分别随大方坯开坯加热和热轧坯轧制加热处理，并采用FEI Explorer 4自动扫描电镜对提桶样热处理前后氧化物夹杂的形貌与成分变化进行检测。检测分析表明，不管是随大方坯高温扩散还是热轧坯加热处理，玻璃态夹杂物均发生结晶现象。在1 250 ℃保温约2.5 h，夹杂物结晶尺寸较大，且结晶位置已贯穿夹杂物内部；在1 020 ℃保温约0.5 h，夹杂物结晶尺寸较小，大颗粒结晶位置主要发生在夹杂物边部。

对采用“BOF→LF→RH→CC”工艺生产EH36船板钢过程中的夹杂物进行了研究。用SEM-EDS分析了试样中的夹杂物形貌和成分，用FactSage软件计算了夹杂物的析出情况。研究表明：LF进站钢液中夹杂物主要为SiO₂，试样中的MnS是在试样凝固过程中形成的。Ca处理后，液态夹杂物数量增多。经过RH处理后，夹杂物中Al₂O₃含量升高，CaO和MgO含量降低。中间包钢液中夹杂物的Al₂O₃含量降低，CaO含量升高，夹杂物与渣发生反应，使夹杂物成分向低熔点区靠近。中间包渣中SiO₂含量较高，与钢中Al发生反应，使钢液中Si含量升高，Al含量降低。钢液凝固过程中发生成分偏析，使铸坯中夹杂物的S含量明显升高，Al₂O₃含量升高，CaO含量降低。在铸坯中形成了CaO和Al₂O₃比例不同的钙铝酸盐夹杂物以及Al₂O₃夹杂物，且部分钙铝酸盐表面形成CaS。

通过对“炼钢→热轧→冷轧”全流程跟踪，分析了结晶器液面波动和火焰清理（机清）对热轧卷表面质量的影响，并研究了全流程缺陷的遗传性。结果表明：炼钢类缺陷按照形成原因分为卷渣、簇状Al₂O₃、气泡和气泡+Al₂O₃四类；结晶器液面波动幅度不小于5 mm时热轧卷上卷渣缺陷的发生率为100 %，部分卷渣缺陷通过酸洗后可消除，不具有遗传性，在后续轧制过程中不影响表面质量；带翘皮类卷渣缺陷及翘皮缺陷在冷轧卷上具有较好的遗传性，通过酸洗、冷轧及镀锌后仍不能消除。该研究一方面为高端汽车板外板生产工艺参数优化提供了依据，提出了汽车外板生产的炼钢工艺参数控制窗口；另一方面可根据客户需求，放行部分不具有遗传性的卷渣类缺陷。