VD（Vacuum degassing）精炼在真空气氛下有强烈的渣钢反应，具有脱气、脱硫以及控制非金属夹杂物等功能，是生产高品质洁净钢的重要精炼方式。介绍了VD精炼技术的发展历程和工业应用，详细阐述了在脱气、脱硫、夹杂物控制等方面的研究和生产应用情况，并对VD工艺提出了建议。VD精炼中真空脱气（O、N、H）的研究主要集中在优化工艺参数和提升设备性能方面，能将钢中氢质量分数控制在(1～2)×10^-6，氮质量分数控制在(40～60)×10^-6，且VD真空脱氮具有一定的优势。脱硫方面，VD精炼有良好的热力学和动力学条件，能将钢中硫含量控制在很低水平。夹杂物控制方面，通过优化炉渣成分和工艺参数，VD精炼可以减少夹杂物数量、对夹杂物进行改性。相关的研究结果对VD精炼的研究与生产具有一定的指导意义，为降低钢中杂质元素含量、控制非金属夹杂物、提高钢的洁净度提供了有益的参考。

根据中天钢铁集团有限公司120 t转炉的实际生产数据，建立基于Stacking集成学习算法的转炉终点钢水磷含量预测模型。通过脱磷热力学分析确定影响脱磷的主要因素，进而确定模型的输入变量。在数据预处理完成后使用6种机器学习算法（RF、ET、XGBoost、LightGBM、CatBoost、NN）分别建立模型，再将这6种模型的预测结果使用多元线性回归算法进行Stacking集成建模。通过对比这7种模型的预测结果可以得到：Stacking集成模型的预测效果最好，其预测终点钢水磷质量分数误差为±0.004 %、±0.00 5 %时的命中率分别为90.59 %、97.56 %。

为降低转炉合金成本，采用线性规划为核心算法，开发了转炉合金模型。模型通过设计碳冗余质量分数和磷冗余质量分数、确定合金收得率和LF增碳质量分数等主要参数、基于优先加足低价合金的原则分配转炉合金用量，在满足钢水成分的前提下降低了合金成本，可产生经济效益3.27元/t。

转炉冶炼过程控制、终点控制是影响炼钢生产效率、产品质量、生产成本等指标的关键，但大部分钢铁企业的转炉冶炼控制主要依赖于人工经验。中天钢铁集团有限公司联合湖南镭目科技有限公司率先研究开发了基于声呐化渣、火焰分析和烟气分析的非副枪转炉智能化炼钢系统，实现了在无副枪情况下的全程无人工干预“一键式”炼钢。该系统对冶炼过程的自动化控制取得了良好效果，一倒碳质量分数（≤0.15 %）预报在误差±0.02 %内命中率达到90 %，一倒温度预报在误差±15 ℃内命中率达到87 %，一倒磷质量分数预报在误差±0.005 %内命中率达到90 %，喷溅识别准确率达到99 %，为钢铁企业发展智能化炼钢起到积极的推进作用。

为提高AOD不锈钢冶炼终点碳温预测的准确性和可靠性，提出一种基于多个机器学习算法（RF、XGBoost、AdaBoost、KNN、SVR和岭回归）嵌入的Stacking模型融合的AOD终点碳温预测方法。基于理论基础和相关性分析确定了模型的输入特征变量，利用箱线图法对历史数据进行预处理，结合5折交叉验证和贝叶斯优化算法确定了模型的最优参数，通过对上述6种机器学习算法的逐层筛选，构建了RF+XGBoost+KNN—RF二层Stacking多模型融合的终点碳含量预测模型、RF+AdaBoost+KNN—RF+XGBoost+KNN—XGBoost三层Stacking多模型融合的终点温度预测模型。预测结果表明，RF+XGBoost+KNN—RF二层Stacking模型在终点碳质量分数误差为±0.01 %的命中率为87.86 %，RF+AdaBoost+KNN—RF+XGBoost+KNN—XGBoost三层Stacking模型在终点温度误差为±15 ℃的命中率为94.22 %，相较于单一的机器学习模型，预测精度显著提高。

为考察镁变质夹杂物对含硫齿轮钢中硫化物形态的控制效果，对加硫40Cr钢进行镁处理，结合热力学分析，解析了冶炼和轧制过程夹杂物的演变行为。研究结果表明，金属镁添加到钢液中后，可将钢中Al₂O₃夹杂变质为弥散分布的MgAl₂O₄夹杂；在凝固过程中，变质后的MgAl₂O₄夹杂可以作为硫化锰的析出核心形成复相夹杂；在轧制过程中，核心的MgAl₂O₄可进一步发挥骨架作用而抑制周边硫化锰的延展，有效降低了硫化锰的长径比，预期有利于齿轮钢切削性能和机械性能的改善。研究结果还表明，欲充分发挥MgAl₂O₄的骨架作用，需要保证钢中具有足够高的溶解镁含量使Al₂O₃充分变质，并促使MgAl₂O₄具有合适的粒度和数量，以成为控制硫化锰析出与变形的有效核心。

针对LF精炼操作对人工经验过度依赖的问题，马鞍山钢铁有限公司长材事业部基于冶金机理，在120 t LF上开发了温度模型、合金模型、吹氩模型和造渣模型，建立以钢水温度、成分、炉渣三者相互统一的控制模型，利用大数据技术和自学习功能对控制模型进行优化，实现了各模型协同集成和LF智能控制，取得了良好的应用效果，LF自动控制比例达到80 %，终点目标温度±5 ℃命中率达95 %以上，终点成分窄范围命中率（w(Si)±0.02 %、w(Mn)±0.02 %、w(S)±0.001 %、w(Al_s)±0.005 %）达97 %以上，降低LF精炼电耗约4 kWh/t、减少精炼处理时间约5 min，提高了生产效率和钢水质量，对炼钢工序降本增效起到了重要作用。

钢包浇注末期，钢液在科氏力和自身初始状态的作用下会产生汇流旋涡，其成为控制钢包下渣和提高钢水收得率的瓶颈问题。以某钢厂150 t单水口钢包为原型，基于相似原理，制作了相似比为1∶3.5的钢包物理模型，首先探究了水口偏心率对浇注末期汇流旋涡的影响程度与机制，获得了适宜的水口位置后研究了钢包静置时间、阻旋装置、底搅拌工艺等控流措施对偏心率为0.83的钢包汇流旋涡的作用效果。结果表明，让钢包内形成非对称流场可以抑制旋涡的发展。当钢包静置时间小于45 min时，旋涡产生和贯通高度随静置时间的延长变化不明显;但当静置时间超过45 min时，旋涡起旋高度明显增加、贯通高度明显降低。另外，在此偏心率下，设置阻旋装置和增添底吹搅拌操作均不能抑制旋涡，但在旋涡起旋时短暂关闭水口会延缓旋涡的进一步发展。

介绍了“废钢管理→EAF→RH真空处理→板坯连铸”工艺生产超低碳汽车板DC04钢的情况，针对短流程冶炼过程中C、N及残留元素难以控制的问题，围绕反应原理及生产流程进行了重点分析，并分别采取了从废钢管理、电炉、真空精炼到连铸全过程的针对性工艺改进方案及技术性措施，包括建立废钢数字化管理模式、优化电炉终点控制及废钢预热工艺、RH真空度精确控制及渣系优化、连铸原辅料标准修订及过程参数优化等措施，将钢中碳、氮元素质量分数分别降至25×10^-6、30×10^-6以下，钼、镍、铜、硼残余元素质量分数分别降至0.02 %、0.05 %、0.08 %、0.000 6 % 以下，满足超低碳汽车板DC04钢的标准要求，提升了产品质量。

针对直径大于等于800 mm的超大规格风电用连铸圆坯因氢含量高出现探伤不合缺陷的问题，通过检测原辅料水分、利用Hydris定氢仪探究全工序钢水氢含量的变化规律。结果表明，铸坯氢含量的主要来源是原辅料水分、炉气气氛潮湿、耐火材料不完全分解。为降低铸坯氢含量，提出了工艺改进措施：转炉吹炼8 min后应不加或加入水分含量较低的原辅料；LF精炼工序投入较少的原辅料；入VD工序前小渣量控制，破空后低速喂线，控制喂线数量及种类在较小范围；小火烘烤连铸中间包60 min，定期清理中间包透气孔。工艺优化后，VD到站钢水w(H)≤3.6×10^-6，VD离站钢水w(H)≤0.77×10^-6，连铸中间包首炉钢水w(H)≤2.0×10^-6，第2炉w(H)≤1.6×10^-6，连浇炉次w(H)≤1.1×10^-6，成功降低了超大规格风电用连铸圆坯的氢含量，保证了成品锻件的质量。

河钢集团邯钢新区系邯钢东区退城整合搬迁项目，受山区地形及土地面积限制，该项目采用紧凑式布局，高炉到转炉最近距离450 m，吨钢占地面积仅0.3 m²，铁钢界面采用汽车“一罐到底”模式进行铁水驳运，铁水罐受铁完毕后10 min即可拉到炼钢生产，并运用了数字、物联网等新技术加以辅助，经过投产以来的改进优化，新区铁水罐周转率达到7.0 次/日、进炼钢铁水温度1 440 ℃、“一罐到底”比例99 %，较搬迁前分别提高4.0 次/日、98 ℃、39百分点；铁水温降降低到
82 ℃，较搬迁前减少81 ℃，界面热量损耗大幅降低，为炼钢工序增钢降耗创造了有利条件，符合国家节能减排的理念，对行业“双碳”战略具有一定借鉴意义。