结合某厂生产X80管线钢实际状况，对复吹转炉双联工艺的炼钢脱磷过程进行试验，研究转炉炉渣碱度和氧化性对脱磷的影响。结果表明:在铁水磷含量为0.118%和0.116%，脱磷炉和脱碳炉终点渣碱度CaO/SiO ₂分别为1.6~2.0、3.3~4.1 ,T. Fe含量分别为10%~15% ,20%~35%的条件下,脱磷炉脱磷率最高达50.85%，平均为38.35%，终点脱磷率最高为95.69%，平均为94.88%，冶炼终点钢水磷含量控制在0.007%以下，最低0.005%, 满足X80管线钢生产要求。

高牌号无取向硅钢W310成品硫含量一般要求小于0.0025%。基于“KR铁水脱硫→顶底复吹转炉→RH真空炉→连铸”制造流程，分析研究了KR深脱硫、转炉冶炼、RH喷粉脱硫机理，结合300 t炼钢系统工况及原料条件，提出了铁水成分、温度优化，KR、RH脱硫剂成分调整，转炉热平衡控制、强底吹冶炼，工序硫负荷管控等热力学、动力学条件改善措施。应用表明：优化后KR一次处理硫含量小于15×10 ^-6炉次比例由69%提升到100%,处理后硫含量由10.48×10 ^-6下降到7.07×10 ^-6;转炉终点平均硫含量20.10×10 ^-6,过程回硫13.03×10 ^-6,较优化前分别降低44.8%、49.8%;RH钢液硫含量由19.50×10 ^-6降至8.65×10 ^-6,脱硫剂用量减少55.9%,硫含量小于25.00×10 ^-6比例由90.5%提升到100%,取得了良好的效果

在130 t电弧炉上进行了复合喷吹剂喷吹微粒脱磷的实践应用。设计了电弧炉氧化期脱磷渣系的组成，炉渣碱度控制在2.2～2.8,氧化铁含量控制在15%～20%。并以氮气为载体喷吹按照一定比例配制的碳粉(15%～20%) 、CaO粉(40%～60%) 、MgO粉(25%～30%) 、CaC粉(5%～10%)的复合粉剂。40Cr、45钢、20CrMnTi和60Si2Mn等钢采用喷吹复合喷吹剂冶炼工艺后，加快了熔剂的反应面积，提高了成渣速度，各项生产指标得到了改善，其中吨钢电耗降低90 kWh/t,吨钢钢铁料消耗降低9.3 kg/t,吨钢熔剂消耗减少4.8 kg/t,生产率提高5%～6%,吨钢综合生产成本降低了25元/t。

对钢厂采用90 t转炉冶炼超低磷钢(%/:<0.03C,<0.010P,<0.015S,<0.06Mn,<0.02Cr,<0.02Ni),转炉终点钢液温度偏低、过氧化严重，需经过LF升温精炼等问题，进行了工艺优化试验研究，结果表明：转炉(0.018%～0.025%P)出钢过程中使用石灰和精炼渣，形成二元碱度为7、<0.5%P2O5炉渣，可使钢包钢水脱磷率达到75%,成品磷含量低于0.010%,冶炼时间缩短3～4 min。同时，转炉吹炼终点钢液温度升高，钢包脱磷率呈降低趋势，转炉最佳终点温度为1630～1655℃。通过采用钢包精炼脱磷技术，超低磷钢冶炼流程缩短为转炉吹炼→RH处理→连铸，减少LF精炼工序。

针对钢厂铁水硅和磷含量较高的特点,采用转炉留渣双渣冶炼工艺以获得稳定的铁水脱磷率。吹炼3 min后加入石灰和污泥球等造渣材料,供氧强度0～3 min时为2.5m ³/（t·min）,3～4.5 min时为3.2m ³/（t·min）,温度控制在约1320℃。转炉一次倒渣后,继续吹炼,加入后期造渣料,待一氧化碳体积分数稳定时,适当提高氧枪枪位,促进化渣,并进行终点碳控制。试验结果表明:脱磷期铁水平均脱磷率为58.09%,脱碳期钢水平均脱磷率为85.56%;当半钢温度为1320℃炉渣碱度为2.0,炉渣TFe含量为18%时,在脱磷期能获得较好的铁水脱磷效果;当转炉钢水一倒温度为1580℃,终渣碱度为3.5,炉渣TFe含量为20%时,在脱碳期能够获得较好的脱磷效果;转炉终点[P] _e/[P] _r为0.90;试验中得到脱磷期和脱碳期炉渣的岩相组成适合铁水脱磷。

针对攀钢转炉半钢冶炼中高碳钢增碳法增加成本降低钢水质量问题,采取了半钢增硅化学热补偿工艺,并根据对转炉脱磷热力学以及钢渣中磷富集规律,得出炉渣中磷的主要富集相为硅酸二钙。采用快速成渣、降低出钢温度等技术措施后,增加了炉渣中富磷相的比例,提高了脱磷效果。试验结果表明,新的热补偿工艺在提高半钢热源的同时,使得炼钢转炉成渣时间由4.1 min缩短到2.5 min,试验炉次转炉终点钢水碳含量平均为0.18%,温度平均为1653℃,炉渣TFe含量平均降低2.81个百分点,终点磷含量均控制在0.015%以内。

通过实践表明,生产轴承钢时,转炉出钢温度≥1650℃、出钢[0]≤300×10 ^-6,18 kg/t的渣料可实现出钢过程50%的脱硫效率;同时,转炉出钢采用"挡渣锥+滑板挡渣"双挡的模式,实现将硫再降低0.0005%;采取"铝在转炉出钢时加入+LF精炼使用硅铁粉脱氧"模式,以及控制炉渣二元碱度在5～6,可实现50%以上的脱硫效率的同时,也能够稳定浇铸性能,达到成品硫≤0.0015%。

邢钢一步法(脱磷站+60t AOD+60t LF)生产400系易切削不锈钢过程中,前期采用硫铁全部在AOD出钢时加入配[S],AOD出钢至上机浇铸过程中钢渣碱度始终处于低碱度范围(R=1.40～1.95),硫铁消耗较大,钢液氧含量偏高,随着冶炼炉数的增加,炉衬侵蚀严重,影响AOD炉龄和钢坯质量,且钢渣较长时间处于低碱度状态,极易造成钢中[C]含量的上升(尤其是430F、430FR低碳类钢种),很难实现多炉连浇。后期通过优化硫铁加入方式,在LF后期加硫铁,AOD炉渣碱度2.0～2.3,LF炉渣碱度1.6～2.0,缩短低碱度渣处理时间,降低[S]损耗和钢液氧含量及对炉衬侵蚀。使易切削不锈钢[S]的收得率由62%提高到75%,吨钢硫铁消耗下降2.12 kg,铸坯皮下气泡等缺陷得到控制。

试验20Cr13不锈钢（/%:0.20C, 0.37Si, 0.54Mn, 0.030P,0.002S, 12.22Cr, 0.007Al）的生产流程为25t EAF-VOD-LF-模铸。分析了[Si]和炉渣碱度对渣中(Cr ₂O ₃）含量的影响和用硅脱氧工艺炉渣的脱硫效率。结果表明,20Cr13不锈钢VOD-LF硅脱氧精炼工艺铬的回收率为99. 27%;LF精炼开始的[S]为0. 014%,精炼结束[S]为0.007%,能满足实际生产需求;并可节约铝锭和高碳铬铁,降低20Cr13不锈钢生产成本。

当前在轴承钢中氧含量已经能够控制在极低水平的情况下，Ds类夹杂物成为影响其质量稳定性的主要因素之一。为解决这一问题，本研究提出了利用非铝脱氧工艺，不使用铝作为脱氧剂，而采用硅锰预脱氧、渣面扩散脱氧、真空终脱氧、精炼过程造低碱度渣的方式生产GCr15轴承钢。与传统铝脱氧生产工艺相对比，非铝脱氧工艺轴承钢中主要夹杂物为硅酸盐，含有少量钙铝硅复合夹杂物，减少了形成Ds类夹杂物的镁铝尖晶石和钙铝酸盐，显著降低了Ds类夹杂物的含量，在轧材中能够将Ds类夹杂物稳定控制在0.5级以下，评级为0级的样品占比高达91.67%。该工艺能够获得稳定的生产效果和产品质量，并为高品质轴承钢生产提供理论及技术指导。

发展电弧炉短流程炼钢是钢铁工业实现“双碳”目标的重要途径。近年来，现代电弧炉技术发展迅速，电弧炉底吹搅拌技术也在不断进步和推广，对电弧炉生产的高效化和节能化作出了重要贡献。针对电弧炉底吹搅拌技术的机理、工艺特点、系统组成、气体种类、底吹元件类型及工艺布置方式进行综述，并对底吹技术的应用情况进行总结分析。模拟计算得出，远离底吹装置的区域，钢液流速明显偏低。结合炉型特点布置底吹装置及优化底吹气量，可改善熔池动力学条件，促进钢液元素传质，实现降低能耗和原材料消耗、提高生产效率的效果。深度开展底吹技术研发，与吹炼、供电、喷粉等工艺技术耦合，并结合新炉型特点制定底吹工艺制度，实现智能化底吹是发展现代电弧炉短流程技术的重要方向。

通过对1Mn18Cr18N护环钢中氮的溶解度进行热力学计算分析，发现增加钢水中Cr、Mn的含量，能够显著提高氮的溶解度。同时，随着钢水温度的降低，氮的溶解度也会提高。阐述了采用非真空感应炉和电炉、AOD与LF精炼等冶炼工艺生产1Mn18Cr18N护环钢的过程，并利用底吹氮气进行合金化处理，缩短了生产时间，同时成分控制也相当稳定。在使用AOD精炼底吹氮气进行合金化时，钢水中氮含量可达到0.547%，氮的溶解度趋于饱和。LF精炼过程在使用氮气底吹和含氮合金的情况下，钢中氮含量可达0.68%。

分析了直接还原铁作为废钢替代品进行电弧炉炼钢的工艺技术特征，并阐明了影响冶炼电耗的主要因素。结果表明，熔池较大留钢量（≥40%）和诸如强化供氧、底吹和电磁搅拌的强化搅拌始终是促进熔化和缩短冶炼周期（可缩短8%～10%）的重要手段。直接还原铁比例超过30%宜采用连续加料，冶炼前期和中期加料速度一般等于熔化速度28～33 kg/min（供电功率1 MW），需匹配石灰和白云石以防渣线侵蚀，冶炼全程应喷碳使泡沫渣埋弧操作以保证供电效率。为降低冶炼电耗，应控制w［C］1%～4.5%、金属化率≥90%、w［SiO ₂］≤6%、w［P］≤0.1%、w［S］≤0.04%，使用高C、高金属化率、低SiO ₂、低P、低S和较高温度的热直接还原铁。采用直接还原铁竖炉和电弧炉相结合的紧凑短流程工艺是低碳节能和洁净化生产的重要方向。

在42CrMoA合金结构钢LF-RH精炼生产中，进行了原生产工艺和增氮析氮法去除钢中夹杂物技术工业试验研究，获得了良好的实验效果。通过系统取样，发现在增氮析氮法LF精炼过程中，通过底吹增氮法可使钢中T［N］含量增至260×10 ^-6以上，满足RH真空精炼过程中以气泡形式析氮的需求；增氮析氮法还具有良好的全氧去除效果，经RH真空处理后，平均T［O］含量下降率可达37.4%；增氮析氮法也具有良好的夹杂物去除效果，经处理后单位面积夹杂物数量由原有的8.771个/mm ²降为3.585个/mm ²，去除率达34.6%；在各类夹杂物中，增氮析氮法对氧化铝夹杂去除效率最高，处理后可将钢中Al ₂O ₃夹杂比例由83%降为74%，有效提升了42CrMoA合金结构钢洁净度。

转炉冶炼重轨钢、轴承钢等高碳钢，氧枪控制采用传统低-高-低三段式冶炼模式，因前期石灰难以熔化、中期喷溅加剧、后期失去高碱度脱磷机会，造成冶炼过程喷溅率高、终点拉碳合格率低等问题。为解决此问题，通过冶炼工艺分析，采用改进后的氧枪控制为高-低-低-高-低五段式新冶炼模式。其综合结果为冶炼过程喷溅率明显降低，喷溅率由20%～30%降低到15%以下；终点拉碳合格率大幅提升，终点拉碳合格率由69.06%提高到93.55%。

在1340~1230 ℃采用等温凝固实验，研究了w［S］分别为0. 0001%、0. 0018%和0. 0037%对K417G合金凝固特性的影响。结果表明，S降低合金的固相线温度，扩大固液两相区，当w［S］从0. 0001%增加到0. 0037%时，合金的固相线温度由 1255 ℃降低至 1245 ℃。在凝固过程中 S元素偏析于液相，并在终凝区析出 Y相，且 S促进 Al、Cr元素在固液界面处的富集。在相同等温温度下，S元素对MC碳化物和γ+γ΄共晶的析出温度与形貌无明显影响，但S含量的增加促使MC碳化物、γ+γ΄共晶和Y相数量的增加，且Y相的析出温度从1230 ℃提升至1240 ℃。

通过优化Q355钢造渣物料加入制度，由原来的“三批次加料”模式改为“八批次加料”模式，并在第一批次和第三批次各加入100 kg钢渣改质剂，同时，吹氧制度由传统的“恒流量、高-低-低枪位”控制优化为“变压强、高-低-高-低枪位”控制，开发了适合于Q355钢实际生产的经济性转炉冶炼工艺。实践结果表明，与原冶炼工艺相比，改进工艺总供氧时间缩短1 min，冶炼终点磷命中率达到100%，终点脱磷率平均值提高4.24%，lg L _p平均值提高0.35。与原工艺的造渣物料消耗相比，改进工艺吨钢石灰消耗平均值为34.01 kg，减少8.73 kg； 吨钢总造渣料消耗平均值为43.95 kg，减少9.13 kg。此外，改进工艺吨钢冶炼钢铁料消耗平均值为1 078.02 kg，较原工艺减少0.60 kg。实现了Q355钢转炉经济性冶炼，减少了造渣物料和钢铁料的消耗，有效降低了Q355钢冶炼生产成本。

介绍了某钢厂采用120 t转炉→LF炉→扒渣/捞渣→LF炉→VD炉→板坯连铸工艺生产超低温压力容器用9Ni钢的冶炼实践情况，采用转炉+LF炉脱碳脱磷工艺，控制转炉出钢w［P］≤0.009%、w［C］≤0.05%，炉后平均脱P率74.3%，平均脱碳率51.2%，生产过程中，P的控制难度相比C的控制难度大。采用扒渣工艺下钢水的平均返磷率为16.89%，而捞渣工艺下钢水的平均返磷率为22.61%，扒渣工艺下钢水的返磷率低，但生产节奏长15～20 min，钢水重量损失平均增加3.1 t/炉。镍板由转炉废钢槽加入调整为全部由LF炉加入后，Ni平均收得率提高了3.74%。通过对生产工艺的优化，中间包钢水P、S、N、T.O、C满足内控要求，钢水纯净度高，铸坯低倍中心偏析达到C类1.0～1.5级，表面质量良好，轧制钢板在-196 ℃下性能优良。

非保护气氛电渣重熔9CrMoCoB钢过程中，电极表面氧化生成的氧化铁皮进入渣池，导致渣池氧势升高，造成金属熔池中易氧化元素发生严重烧损。为降低渣池氧势以提高易氧化元素收得率，冶炼过程中需向钢中加入适量脱氧剂。首先利用热重分析仪研究了不同温度下9CrMoCoB钢高温氧化行为，建立相应氧化动力学；其次对试样氧化皮进行XRD和SEM-EDS分析；最后基于上述实验和非保护气氛电渣重熔过程中电极表面温度分布，提出较优脱氧制度。结果表明，低温（500～700 ℃） 9CrMoCoB钢氧化增重量可忽略；中温（900～1 000 ℃）氧化增重由快速氧化期的直线规律阶段和扩散控制的抛物线规律阶段两段组成；高温（1 100～1 200 ℃）氧化增重呈抛物线规律。不同温度下，9CrMoCoB钢高温氧化速率k=exp(44.1317-\frac{40163.707}{{46}^{(h+0.33)}+723.15}；氧化皮呈复层结构，外层为铁的氧化物和内层为铁铬复合氧化物相；冶炼过程中，9CrMoCoB电极（直径75 mm）每5 min带入渣池FeO为9.02 g，为完全还原带入的FeO，加入纯Si为1.75 g，可避免易氧化元素烧损，可得到化学成分合格的电渣锭。