TiN析出与钢中溶质元素Ti、N的再分配行为紧密相关，且溶质再分配还会诱发疏松、缩孔等铸坯缺陷。通过构建基于相变路径的动态平衡分配系数计算模型，分析了Ti、N元素在δ铁素体、γ奥氏体及液相多相区的差异化分配规律，突破了传统固定分配系数的局限性。针对C元素质量分数0.06%~0.80%的五种凝固路径，发现随C含量增加，Ti的分配系数（k_Ti）总是随温度降低呈非线性衰减，C元素质量分数每增加0.1%，k_Ti平均降低约0.025。而N元素的分配系数（k_N）则逐渐增加，C元素质量分数每增加0.1%，k_N平均增大约0.036。考虑钢中溶质间相互作用，系统分析了钢中Si元素对Ti、N分配系数的影响规律。凝固后期（固相率大于0.94），Si质量分数每增加0.05%可使k_Ti降低0.003，同时使k_N提升0.004。详细阐述了计算原理与方法，并通过验证表明该模型适用于Fe-C体系下所有溶质的平衡分配系数计算。

铝酸钙型高碱度中包覆盖剂是当前普遍采用的一种覆盖剂类型，针对该类型覆盖剂开展了热力学计算，结果表明：随着覆盖剂钙铝比（C/A，w(CaO)/w(Al₂O₃)）提高，一定温度下覆盖剂熔化形成的液渣比例降低，化渣性能下降，但覆盖剂对夹杂物的溶解吸附能力增强。鉴于此，在满足化渣要求的前提下，将覆盖剂的C/A由1.4提高至2.4，并针对该高钙铝比中包覆盖剂开展了工业试验。试验结果表明，与原覆盖剂相比，采用高钙铝比覆盖剂后，钢水中的Al₂O₃、TiO₂夹杂溶解吸附能力分别提高90.0%、16.1%，中包钢水T.O质量分数降低7.7%。