为提高喷吹式铁水预脱硫过程的脱硫效率，以某厂180 t铁水包为基础，建立了铁水包内气液两相流模型，系统对比了旋转喷吹与传统喷吹铁水预脱硫过程的气泡分布、液相流动特性和混匀行为。结果表明：喷枪实现旋转后，气泡在喷枪周围螺旋上升，并分散在喷枪周围，从而两相区内气体体积分数较小。在Y=3.5 m平面上，气体体积分数的峰值从传统喷吹时的0.087降至旋转喷吹时的0.081。旋转喷吹下两相区内的气相速度小于传统喷吹下的气相速度。铁水包内气体总体积从传统喷吹时的0.107 m³增至旋转喷吹时的0.111 m³，增加约3.7%。采用旋转喷吹，虽两相区内液相速度和湍动能均减小，但受气泡驱动的铁水区域增加，同时液相速度和湍动能在铁水包内分布较为均匀，增强了溶质的传输速率。铁水包内的混匀时间由传统喷吹时的107.3 s降至旋转喷吹时的100.1 s，混匀时间减少约6.7%。工业试验后发现，旋转喷吹较传统喷吹脱硫率提升2.6个百分点，镁粉和钙粉消耗分别降低约5.6%和5.9%。

建立了120 t转炉全尺寸几何模型，研究了高强度顶底复吹技术的氧气射流特性与熔池速度、湍动能变化。发现当供氧强度由33 000 m³/h增加到36 000 m³/h后，喷孔出口速度高达517 m/s，流股冲击能力增强，氧气和钢液直接接触面积增大，加快了界面间化学反应速率，熔池速度增大，高速区面积可达1.905 3 m²，炉壁底部区域死区消失，促进了碳、磷等元素在钢-渣界面的传质，同时气-渣-钢三相作用区域炉衬侵蚀和冲刷进一步加剧。在此基础上，将高强度顶底复吹技术应用于120 t转炉生产过程，钢液w(P)=0.025 6 %，基本保持不变；碳氧积为0.002 5，渣中w(TFe)=14.36 %，吹炼时间为12.4 min，与原有工艺相比分别降低了10.7 %、4.3 %和1.3 %，实现了转炉高效冶炼。

通过对RH真空精炼过程脱碳脱氮热力学和动力学的研究，分析了影响RH脱碳控氮的关键因素。在现场实践中采取预抽真空，改进RH真空室密封性、增设浸渍管颈部冷却装置及优化RH上升管供气管道结构，减少了浸渍管的开裂，既保证了气密性又延长了浸渍管使用寿命。在此基础上优化RH提升气体流量，使RH平均脱碳时间相比改进前缩短4.85min，IF钢RH精炼结束碳、氮、T.O质量分数分别控制在10×10^-6，17×10^-6，24×10^-6。由于大包和中间包为钢液中夹杂物的上浮提供了机会，最终成品碳、氮和T.O质量分数平均值在12×10^-6，18×10^-6和19×10^-6。

在实验室条件下对低碳钢采用Al-Ti复合处理。对铸态钢样品进行FESEM-EDS观察，发现钢中生成了多种含Ti夹杂物，主要分为单体型（如TiO_x、TiS、TiN）和复合型（如Al₂O₃-TiO_x、Al₂O₃-TiS、TiO_x-TiS、Al₂O₃-TiO_x-TiS）两类。复合型夹杂物包括以Al₂O₃或TiO_x为核心、TiS或TiO_x为外层的双层复合结构，和以Al₂O₃为核心、TiO_x为中间层、TiS为最外层的三层复合结构。根据试验条件进行热力学计算，结果表明：在1873 K钢液中，夹杂物类型随铝钛比的变化而改变，首先生成Al₂O₃夹杂，随着铝钛比降低，体系中逐渐析出Ti₃O₅夹杂物，最终析出Ti₂O₃夹杂物；凝固过程中，TiS优先于TiN和MnS生成；复合夹杂物主要由凝固析出的TiS在先形成的氧化物表面上生成。

AOD渣主要矿物相为C₂S和C₃S，具备潜在的胶凝活性。不锈钢硫酸酸洗过程会产生大量的酸洗污泥，其中含有高含量的CaSO₄，因此可能存在与石膏相似的缓凝剂作用。以高温烧制后的AOD渣和酸洗污泥为原料制备水泥胶凝材料，利用XRD、SEM分析所制胶凝材料的矿物组成及微观结构，利用TG-DTA分析其水化机理，通过抗压测试和ICP等手段分析其抗压强度及铬的固化性能。结果表明：酸洗污泥可以在水泥水化过程中发挥缓凝剂的作用，有效调控水化过程初凝及终凝时间；调质后的AOD渣所制备的水泥28天抗压强度最高可达109.61MPa，满足PC42.5水泥的强度标准；所制备的水泥浆体材料可以有效降低铬的浸出，使其低于危险废弃物中铬的浸出标准。