对DZ2高速车轴钢铸坯进行氩气保护气氛电渣重熔并轧制成车轴坯成分分析和检测轴坯、氢氧含量及夹杂物的数量、尺寸和形貌，并与铸坯直接轧制成的车轴坯进行比较。结果表明：电渣重熔后，轴坯纵横向上的成分较均匀(0.25%～0.27%C),但平均Si和Al含量分别从锭头的0.25%和0.018%降至锭尾的0.23%和0.015%;钢中氢和氧含量分别由铸坯的0.85×10-6和9×10-6增至电渣锭的1.52×10-6和10×10-6。电渣重熔轴坯中的夹杂物主要是小球状的钙铝酸盐，其尺寸在10μm以上的很少，5～10μm的数密度为0.068个/mm~2,1～5μm的为0.04个/mm~2。保护气氛电渣重熔不仅可以去除钢中的大型夹杂物，还可以使小尺寸夹杂物的数量显著降低。

研究了T[O]0.0074%～0.0145%对Y1215易切削钢(/%:0.05～0.06C,0.008～0.010Si, 1.26～1.27Mn, 0.049～0.051P,0.37～0.39S)160 mm×160 mm铸坯中硫化物夹杂的分布、尺寸、形貌的影响和轧制Φ8.0 mm热轧盘条中硫化物的变形情况。结果表明：随着氧含量增加，铸坯中硫化物夹杂的尺寸和分布无明显区别，但复合夹杂物数量明显增多，复合型的夹杂物有以MnS为核心包裹或附着MnO-SiO2和以MnO-SiO ₂-Al ₂O ₃为核心附着MnS夹杂物。在轧制Φ8.0 mm的盘条中，T [O]为0.0074%时，盘条中硫化物变形明显，部分硫化物由于拉伸变形严重而碎断，硫化物的长宽比为23.2, T [O]为0.0145%时，盘条中硫化物沿轧制方向变形小，主要以纺锤形为主，硫化物的长宽比为3.4。为获得球形或纺锤形的硫化物，冶炼时Y1215钢中的T[O]可控制在0.0095%～0.0145%。

针对铌微合金化(加0.029%Nb) F40MnVS非调质钢(220 mm×260 mm)连铸坯中含铌相进行研究，结果表明：F40MnVS钢连铸坯中可见较多微米级大颗粒NbC相(/%:80～94Nb, 1.2～7.1V,1.6～17.1Ti) 。大颗粒NbC分布在枝晶间，其形貌可呈块状、长条状或与钢基体的共晶形态，部分依附于硫化物存在。在连铸坯边部NbC多在5μm以下，形貌以点状居多；连铸坯中间及心部NbC可达数十微米，多为细长条。这些大颗粒NbC相在热轧材中仍然存在。依据Thermo-Calc计算结果，钢液凝固末期，当固相率达到0.961时，NbC可在元素富集的钢液中析出，其成分存在Ti可能是与先析出的TiN成分互溶的结果；通过将轧前铸坯加热温度提高至1200℃,可明显降低大颗粒NbC的尺寸。

针对目前在电渣重熔(ESR)GCr15轴承钢D类夹杂物超标问题，设计不同渣系，并分别借助Factsage软件和经验公式计算了渣系的熔化特性、黏度、电导率等物性参数，采用实验室渣金平衡实验及现场2.5 t电渣重熔实验分析得出：最优ESR渣系为55CaF ₂-25Al ₂O ₃-15CaO-5MgO。使用新渣系平均全氧含量较传统渣系降低41.98%,并且能够降低电渣锭不同位置的全氧含量；对于1～5μm夹杂物个数较原始渣系下降了31.25%。通过渣系对夹杂物调控，改善了GCr15轴承钢中D类夹杂物，评级级别可达到0.5级，能够更好地“净化”电渣锭。

为研究碲元素对汽车曲轴用非调质钢38MnVS6硫化物形貌的影响，在冶炼过程中喂入70 m的Mn-Te线，加入0.012%Te,通过金相显微镜及扫描电镜对Φ380 mm连铸圆坯及Φ105 mm热轧圆钢的非金属夹杂物进行研究。研究发现，硫化物的形态在连铸坯横向与纵向的形态相同；MnS与MnTe形成共晶化合物，MnTe的存在改变了MnS的析出形态，可以使硫化物形态向短杆甚至椭球态转变，整体长度尺寸变小，平均长度由45μm缩短为15μm;加入0.012%Te后，MnTe与MnS两种夹杂物发生固溶，轧材夹杂物与铸坯相似，而未Te处理的圆钢硫化物随轧制的方向被明显的拉长。

为研究90 t BOF-RH-LF-CC流程生产的超低碳钢AISI1006夹杂物控制情况，通过对200 mm×200 mm铸坯横断面不同位置夹杂物进行统计分析，结果表明：钢中小颗粒夹杂占比较大，尺寸5～10μm的夹杂物占比达到91.0%,10～13μm的占比3.6%,13μm以上占比5.4%。尺寸较大夹杂主要分布于铸坯中心。在铸坯1/4边长处夹杂物分布最多，其次是近中心处，铸坯近表面处夹杂物最少。铸坯内夹杂物主要为Al ₂O ₃、Al ₂O ₃·CaO·(CaS·MnS)、Al ₂O ₃·CaO·MgO·(CaS·MnS)、MgO·Al ₂O ₃·(CaS·MnS)复合夹杂物，为内生夹杂物。开展工艺优化改进，RH高真空保持时间控制在15 min以上，LF精炼做好脱氧造渣及脱硫，精炼时间控制在90 min以内，精炼终渣碱度在6～7,出站前喂入硅钙线进行变性处理，软吹时间控制在25 min以上，连铸做好保护浇注，中间包开大氩气流量吹扫10 min以上，避免二次氧化，将夹杂物往钙铝酸盐方向控制，工艺优化后，钢水T.O含量≤20×10 ^-6,B、D、Ds夹杂级别≤1.0。 

研究了加Ce(0～0.32%)-Mg(0～0.04%)合金对GCr15轴承钢的铸态夹杂物和凝固组织的影响。结果表明：添加Ce-Mg合金，能够促使夹杂物改性，生成大量的形状较规则，尺寸细小，分布弥散的Ce、Mg夹杂物；并且当0.016%[Ce]、0.002%[Mg]时，夹杂物更为细小弥散。在凝固组织方面，随着Ce-Mg合金的增加，钢的铸态组织碳化物分布更为均匀，网状碳化物的网状结构变得更加纤薄，当0.016%[Ce]、0.002%[Mg]时，珠光体片层更为纤薄，片层间距更小。Ce-Mg合金的添加能够显著减弱钢中C和Cr在枝晶间与枝晶干的合金元素偏析，减少枝晶间距，阻碍枝晶的粗化。

采用35 t电弧炉-AOD脱碳-LF精炼-模铸工艺制备了17-7PH沉淀硬化不锈钢自耗电极，并通过气体保护电渣炉重熔得到了2 t重的电渣锭。利用ASPEX扫描电镜分析了电渣重熔前后17-7PH钢中夹杂物数量、尺寸、成分的变化规律，并采用SEM-EDS进一步观察夹杂物的形貌及组成。研究结果发现，电渣重熔后，O含量由6.6×10 ^-6降至5.7×10 ^-6,N含量由200×10 ^-6降至180×10 ^-6。重熔前后夹杂物的类型没有变化，重熔后总的夹杂物数量大幅减少，特别是大颗粒夹杂物的数量明显减少、尺寸减小。电渣锭中总的夹杂物以AlN夹杂物为主，其尺寸较大、数量最多。为了提高17-7PH钢电渣锭的洁净度，应尽可能减少自耗电极中的N含量，以减少电渣重熔过程AlN夹杂物的生成量。

GCr15钢的生产流程为120 t BOF-LF-RH-CC工艺。BOF出钢加200 kg铝块进行强脱氧,同时LF过程控制Al含量至0.030%～0.045%,LF结束夹杂物主要为MgO·Al ₂O ₃,RH真空后MgO·Al ₂O ₃夹杂物被去除,钢水中夹杂物以钙铝酸盐为主,但是连铸浇铸过程MgO·Al ₂O ₃夹杂物又会重新生成。因为LF精炼过程Al-MgO和C-MgO反应的存在,高碳铝脱氧GCr15轴承钢LF精炼结束更容易获得MgO·Al ₂O ₃夹杂物,并促进中间包钢水MgO·Al ₂O ₃夹杂物重新生成。当BOF出钢仅加40 kg铝块进行预脱氧,LF结束钢水MgO·Al ₂O ₃夹杂物数量显著降低,同时中间包钢水中MgO·Al ₂O ₃夹杂物不再重新生成。此外,将低钛低铝硅铁由出钢过程改为LF过程加入,也可以有效控制钢水中MgO·Al ₂O ₃夹杂物数量。 

对采用“120tBOF-LF-RH-260mm板坯CC”工艺流程生产的EH36钢,在精炼过程中的夹杂物演变规律进行了研究。通过现场各工序取样检测,结合夹杂物形成热力学计算,分析了夹杂物种类和尺寸的变化。研究表明,在“LF→RH→中间包”的精炼过程中,钢中夹杂物数量密度呈逐渐降低趋势,而其中直径>5μm的大颗粒夹杂物数量密度则逐渐增加。大颗粒夹杂物种类为MnO-SiO ₂系氧化物和CaO-Al ₂O ₃系钙铝酸盐,如3CaO·Al ₂O ₃,12CaO·Al ₂O ₃和CaO·Al ₂O ₃。在精炼过程中,当钢中Ca含量较低时,形成CaO·6Al ₂O ₃和CaO·2Al ₂O ₃,随着钢中Ca含量的升高,主要形成12CaO·7Al ₂O ₃和3CaO·Al ₂O ₃。

通过建立的夹杂物穿越钢渣界面运动模型，研究了精炼渣对夹杂物的吸附现象。结果表明，夹杂物 粒径、表面张力和熔渣粘度是影响夹杂物冲破钢渣界面的重要参数，大型夹杂物中粒径和熔渣粘度起决定作用，而 ≤ 20㎛ 级别的小型夹杂物中仅表面张力起决定作用;大型夹杂物冲破钢渣界面的能力远大于小型夹杂物。针对 小型夹杂物难以吸附的问题，运用了夹杂物运动模型和熔渣、钢液表面张力模型，研究了表面张力对吸附过程的影 响。结果表明，直径≤ 122.9 ㎛尺寸的夹杂物均无法穿越钢渣界面，回弹至钢液一侧，由此得出：无法通过调整精 炼渣用以吸附≤ 122.9 ㎛夹杂物以达到进一步降低钢中氧含量的目的。

分析了“BOF-RH-CC”和“BOF-LF-CC”两种工艺流程生产的ML08Al钢中非金属夹杂物类型、数量密度及总氧变化。结果表明,两种流程转炉脱氧合金化后钢中非金属夹杂物主要为Al ₂O ₃;采用“BOF-LF-CC”流程,LF精炼结束钢中部分非金属夹杂物由Al ₂O ₃转变为Al ₂O ₃·CaO和Al ₂O ₃·MgO;而采用“BOF-RH-CC”流程,RH真空后钢中非金属夹杂物仍然以Al ₂O ₃为主。转炉出钢脱氧合金化后,钢水中总氧含量27.8×10 ^-6～31.5×10 ^-6,经过LF精炼后,总氧含量为20.2×10 ^-6～22.5×10 ^-6,而经过RH处理后,总氧含量为14.7×10 ^-6～15.3×10 ^-6。LF精炼和RH真空处理对夹杂物数量的去除率分别为49.6%和80.9%。因此,“BOF-RH-CC”工艺流程生产的ML08Al钢水洁净度优于“BOF-LF-CC”工艺流程生产的钢水。

帘线钢82A经80 t LD-LF-CC工艺冶炼,分析发现钢包耐火材料对钢中Al含量有明显的影响。通过采用两种钢包耐火材料(镁碳砖和镁Al碳砖)进行工业生产。试验结果表明,精炼渣系碱度采用0.9,钢包采用镁碳耐火材料生产帘线钢82A,可以将钢中Al含量控制在0.001%以下,夹杂物控制在低熔点区,有利于提高帘线钢82A的质量,断丝率由原1%降至0.42%。

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、非水溶液原位电解方法对比分析了镁处理(0.0006%Mg)和钙处理(0.0010%Ca) 45钢中夹杂物类型、尺寸、分布及形态变化。研究表明,相对于传统的钙处理工艺,45钢中加入一定量的镁后,钢中的Al ₂O ₃转变为细小弥散的MgO·Al ₂O ₃,MnS在凝固末期以MgO·Al ₂O ₃为形核质点,形成外软内硬的MnS-MgO·Al ₂O ₃复合夹杂物;这种结构的夹杂物不易变形,在轧制过程中仍能保持球状或纺锤状,可使A类硫化物、B类氧化铝的评级均得到改善;钢中夹杂物更加弥散分布,钢中0～4μm~2小尺寸夹杂物比例上升,钢中夹杂物形貌的改善,更有利于提升钢材的性能。

在Φ480 mm铸坯轧至Φ38 mm材的46MnVS钢中含0.005 9%Te(Te/S=0.098)钢MnS夹杂物平均等效直径和平均面积分别较未加Te(0Te)钢增大27%和72%,长宽比为1～3的球状或椭球状夹杂物数量增加了21%,硫化物评级由细系3.0级改质为细系2.0级; Te会固溶于MnS中形成(Mn,Te) S,使钢中硫化物粗化并球化,使轧材中椭球状和纺锤状硫化物增加; Te改质后MnS夹杂物HV10显微硬度值由142.2增至152.1,提高了MnS抵抗轧制变形的能力。

通过在210 t RH精炼IF钢3个浇次的试验，采用扫描电镜详细研究了RH精炼过程中调Ti时机对IF钢洁净度的影响。结果表明，加Al后2、4、6 min调Ti，RH结束时钢液中的N含量平均分别为26.7×10 ^-6、23.6×10 ^-6、27.4×10 ^-6。当吹氧升温所耗氧气量在30~40 m ³，RH到站氧平均为579×10 ^-6时，RH结束T［O］为70.3×10 ^-6，当吹氧升温氧耗量在75~90 m ³，RH到站氧平均为669×10 ^-6时，RH结束T［O］为109.2×10 ^-6。随着加Al前氧活度增加，RH结束时T［O］总体呈增加趋势。加Al后6 min调Ti钢中5 μm当量直径夹杂物数量密度最低为9.32个/mm ²，夹杂物数量密度最低。

采用ASPEX自动扫描电子显微鏡夹杂物分析系统，结合热力学理论分析,研究了GCr15轴承钢LF 精炼终点CaO-MgO-Al ₂O ₃夹杂的形成机理。结果表明,LF精炼开始达到稳定时，钢液中的夹杂物主要以A1 ₂O ₃夹 杂为主，到LF精炼终点时演变成为近似球形的Al-Mg-Ca-(S)类复合夹杂。MgO • Al ₂O ₃/CaO • A1 ₂O ₃/A1 ₂O ₃夹杂的稳定存在区图表明，当钢液中Ca大于1.2x10 ^-6时,就可使MgO • A1 ₂O ₃转化为CaO-MgO-Al ₂O ₃夹杂。精炼过程优先形成MgO • A1 ₂O ₃夹杂,随后,Ca会与钢液中的MgO -Al ₂O ₃夹杂发生反应，进而形成CaO-MgO-Al ₂O ₃复合夹杂。由于在钢液凝固过程中CaS夹杂的析出，因此，最终试样钢中检测到了 CaO-MgO-Al ₂O ₃-(CaS)复合氧化物夹杂。

采用"120 t BOF→LF→Ca处理→160 mm × 160 mm CC"工艺生产的Q195钢。示踪检验得出,当LF精炼过程氩气流量在300～600 L/min时,50 × 400 mm ²检验面积中,铸坯中≥27 μm大尺寸夹杂物31个,主要来源于LF精炼渣卷渣、钙处理生成的CaS、水口内壁材质剥落和钢中内生大尺寸钙铝酸盐夹杂物,其中由LF精炼渣卷渣形成的大尺寸夹杂物所占比例为29.1%。通过精炼全程将氩气流量由300～600 L/min降低至100 L/min,发现可以显著降低精炼渣卷渣形成的大尺寸夹杂物数量,同样的检测面积≥27 μm夹杂物降至19个。

衡钢采用硅钙脱氧工艺、控制EAF钢水中全氧含量、LF渣系中Al ₂O ₃含量、控制精炼时间≥40 min、VD真空脱气、软吹时间≥20 min、保护浇注防止钢水二次氧化和促使钢中夹杂物上浮等应用工艺措施,可有效降低钢水中B类夹杂物Al ₂O ₃数量和尺寸以提高钢的洁净度。生产实践表明:油缸钢生产中精炼炉控制钢水[Al]s≤0.004%、T[O] ≤0.002 0%、精炼终渣（FeO） ≤0.8%、碱度（R）控制在2.0～3.2有利于B类夹杂物控制。当B类夹杂物不超过1.0级有利于控制刮滚工艺"白点"的产生。

对“120 t BOF-LF-RH-CC”流程GCrl5轴承钢的洁净度研究结果表明,LF精炼结束以A1 ₂O ₃ • MgO尖 晶石和Al ₂O ₃-MgO-CaO夹杂为主,RH真空处理后, Al ₂O ₃ - MgO尖晶石几乎全部消失，钢中夹杂物以液态钙铝酸盐为主,T.0含量降至5.3x10 ^-6；浇注过程中间包重新成Al ₂ O ₃ - MgO尖晶石;RH终点和中间包钢水以及连铸坯未发现≥20um钙铝酸盐夹杂。