通过与高效复吹工艺相结合，实现转炉冶炼前期高效脱磷并实现脱磷渣倒出；完成转炉后期少渣、高效脱碳冶炼；促成转炉低成本、高效化、稳定性洁净钢生产。主要内容包括高效复吹技术；前期高效脱磷技术；后期少渣脱碳炼钢技术。

本项目是大型钢铁企业、科研院所、检测机构等急需的产品。现在钢铁行业主要面临以下情况：利润需求：钢铁行业进入微利时代，高品质洁净钢具有更高附加值，成为钢铁企业发展的方向。 生产工艺：洁净钢技术研究及其生产工艺控制技术目前已经成为各钢铁企业的重要课题。减少钢中的杂质。而控制杂质的关键需要准确和快速的测定钢中夹杂物，并优化相应的炼钢工艺。由GPU计算工作群通过软件控制系统实现对高精密数控工作台、显微照相矩阵系统和激光光谱仪的精确控制，同时通过数据处理系统完成数据的采集和分析工作。

铁水脱磷预处理是铁水进入炼钢炉前预处理的新工艺，是炼钢分步精炼工艺的新发展，是适应对低磷钢种的需求、改进炼钢工艺技术和利用中高磷铁矿资源而发展的。 采用铁水脱磷预处理工艺后，转炉采用低磷铁水冶炼可以由大渣量操作改为少渣操作，冶炼主要任务也变为脱碳升温。从而大大缩短转炉冶炼周期，提高转炉的冶炼效率和钢水的洁净度，产生了许多经济效益：

电渣重电熔钢组织和性能优异，应用于各类高端装备制造领域。但传统电渣重熔技术耗能高、氟污染重、生产效率低，产品质量差无法满足高端装备的材料需求。东北大学特殊钢冶金课题组提出了电渣重熔过程“洁净度控制”和“均质化凝固”2个原创性理论，形成了高洁净高均质电渣重熔成套技术与装备、特厚板坯和特大型钢锭电渣重熔技术、半连续电渣重熔实心和空心钢锭的成套技术及装备、电渣重熔过程节电和除氟技术等原创新技术，开发了系列高端材料，节能减排和提效降本效果显著，实现我国电渣技术“从跟跑、并跑、到领跑”的历史性跨越。 本项目技术可以为企业提供电渣重熔成套装备、工艺和新产品开发整体解决方案。也可以就企业单项技术提供服务。如新建电渣炉、老旧电渣炉升级改造、节能降耗技术、质量提升和新产品开发等。

钢液加镁可以生成尺寸细小、分布弥散的尖晶石，尖晶石常被MnS-MgS包裹，具有一定的变形能力，从而改善了钢的性能。钢中加镁还能促进Ⅱ类硫化物转变为Ⅲ类硫化物。但金属镁比重轻，极其活泼，且蒸气压极高，加入钢液非常困难，制约了镁在钢中的大规模应用。此外，镁在不同钢种的作用机理还不明确，对某些特殊钢种（如轴承钢、硅钢等），钢液加镁的风险尚未系统评估。苏州大学与宝钢股份合作实施了“镁洁净钢新产品开发与技术集成”项目。其技术原理是：开发炼钢用镁合金包芯线，实现了镁向钢中高效、安全、稳定加入；开发适合梅钢炼钢产线的钢液镁处理新工艺和新品种；开发镁-钛协同夹杂物控制新技术，改善钢的凝固组织；开发以镁部分代替Nb、Ti、Mn的新方法，降低生产成本；形成钢液镁处理新技术集成，并实现工业化稳定应用。项目实现了如下目标： 1）乘用车车轮钢平均氧含量从18ppm降低至12ppm，夹杂物尺寸细小、分布弥散，车轮钢高周疲劳寿命从106增加至107；同类钢种的疲劳寿命在国内钢企中处于领先水平； 2）镁处理后，低碳微合金钢中Nb可以降低0.01%，Mn可以降低0.1%，吨钢降低成本10元以上； 3）镁处理后，含钛包晶钢的高温热塑性（700-900℃内断面收缩率）从20%提高到60%以上，包晶钢板坯角部质量显著改善。钢的高温热塑性接近新日铁-住金SSC技术获得的高温热塑性值（断面收缩率超过60%）； 4）镁处理后，430铁素体不锈钢等轴晶比例由37%提高到89%，443铁素体不锈钢等轴晶比例高达100%。比较新日铁生产的430不锈钢平均等轴晶率仅为60%。 该成果已经在上海梅山钢铁股份有限公司工业化应用，共涉及两大类钢种，共生产新产品73.77万吨。采用新技术后，低碳微合金钢力学性能显著提升，降低了合金成本；含钛包晶钢板坯质量显著改善，成品热卷废次降降低减少的质量损失。板坯角部裂纹减少，基本取消下线和清理，实现板坯热送，减少了能源消耗。新技术应用产生的直接经济效益6920万元/年，之前因夹杂物控制不稳定引起的乘用车车轮钢用户质量异议基本消除，困扰含钛包晶钢板坯裂纹缺陷的问题也基本得到解决，梅钢产品质量获得用户的极高评价。项目申请国家发明专利14项（授权3项），发表论文11篇。新技术还将在高强钢、管线钢、汽车板钢、不锈钢上推广应用，具有极好的应用前景，是洁净钢生产中一项重要的创新性成果。

本成果针对铁路高速化和重载化发展背景下带来的安全化和长寿化问题，开发了高速和重载钢轨用钢洁净化、均质化和细晶化相关冶金关键技术，为高速轨和重载轨性能提升和安全性提供保障。主要创新点为： （1）基于硅铁和硅钙钡合金中铝和钙元素的洁净度水平，开发了硅钙钡-硅铁合金精准化高效复合脱氧技术，将高速轨和重载轨用钢中总氧含量降低至6.1 ppm的领先水平，显著提升钢轨洁净度。 （2）开发了高洁净钢轨钢中非金属夹杂物精准成分控制技术，突破性提出了非金属夹杂物半液态化的精准成分控制策略，并通过精炼渣和合金成分的协同控制、钢包软吹过程强吹氩搅拌，实现了钢液中大颗粒低熔点非金属夹杂物的有效上浮去除，将大尺寸非金属夹杂物引起的钢轨探伤不合格率降低至0.1%。 （3）开发了大方坯结晶器弱电磁搅拌和末端轻压下协同均质化技术，打破了结晶器强电磁搅拌改善连铸坯元素偏析的传统认识，解决了高速轨和重载轨用钢的大方坯中心偏析和1/4偏析的关键难题，钢轨偏析率降低至1.03%。 （4）开发了高均匀钢轨钢连铸坯控温缓冷技术，首次构建钢轨用钢连铸坯控温缓冷平台，将钢中氢元素的大幅度极限脱除至0.6ppm，有效防止氢致缺陷的产生。 （5）开发了稀土处理钢轨钢性能提升集成关键技术，采用稀土铁合金的稀土加入工艺提升了稀土收得率，显著细化非金属夹杂物尺寸和凝固组织，提升钢轨的综合性能，实现了稀土钢轨的规模化生产。 该成果出版学术专著4部，已获授权专利14项，发表学术论文47篇。该成果实现了包钢高速钢轨和重载钢轨的洁净化和均质化生产，促进了我国铁路钢轨的安全化和长寿化发展，产品广泛应用于“京雄高铁”为代表的高速铁路和“大秦线”为代表的重载铁路，经济效益和社会效益巨大，具有良好的应用前景。

该项目针对焦化企业传统蒸汽共沸汽提脱苯工艺的粗苯收率低、能耗高、废水废渣废气污染环境、运行成本高等问题，依据炼焦化学工业流程学 “三流一态”（物质流、能源流、信息流及其对应的过程状态）的理论，提出以“负压实沸点蒸馏”取代传统蒸汽共沸蒸馏，开发了负压脱苯工艺流程和装备。在国内首次进行了双塔双炉负压脱苯的工业实践，升级优化了单炉单塔脱苯工艺，实现了“脱苯和再生高效集成”、“脱苯再生差压操作集成化与大型化”等塔器高效集成技术的创新和突破。该项技术已获得专利4 件（其中发明专利2件），成功应用于11家焦化企业（共12套，焦炭产量1600万t/年），累计为用户新增经济效益4.85亿元，累计减排CO2 6.78万t，减排废水155万t，减排VOCs 22万t，经济效益和社会效益显著。

该项目突破大厚度临氢Cr-Mo钢板合金设计、高洁净度冶炼与均质化控制、轧制-热处理工艺技术与装备、一体化组织性能调控等关键瓶颈，形成了具有自主知识产权的系列专利技术与专有技术诀窍，打通了“研发-生产-应用-评价”全链条，取得如下创新： （1）针对石化反应装备安全、稳定、高效的需求，创新提出高品质临氢Cr-Mo钢高洁净度、精细化合金成分设计路线与控制方法，显著提高钢材抗回火脆化、抗氢腐蚀和抗高温蠕变性能。 （2）针对临氢Cr-Mo钢苛刻性能需求，创新开发出高渗透性轧制、析出物稳定控制等系列高强韧、均质化组织性能调控技术与生产技术，全面提高钢板综合力学性能和使用性能，满足设计院和用户需求。 （3）针对大厚度临氢Cr-Mo钢板传统热处理冷速低、均匀性差等弊端，研制出国际首条300mm级连续辊式热处理线和高强度均匀化热处理技术，突破国际上钢板辊式热处理厚度上限，冷速、温度均匀性、板形、表面质量等主要指标显著改善。 （4）建立系统完整的临氢Cr-Mo钢板产品体系、质量检验体系和应用体系，牵头制定《临氢设备用Cr-Mo合金钢板》国家标准（GB/T 35012-2018）。

摸索铁水经济KR脱硫模式；优化转炉终点钢水氧化性及终点温度、创立合金模型预脱氧；优化转炉出钢脱氧、脱硫、渣洗工艺，实现快速脱硫；CSP线普钢采用硅脱氧工艺和LF炉不钙处理；改善钢水洁净度提高钢水可浇性，达到实现低成本、快节奏高效冶炼。

项目研发团队以电弧炉炼钢绿色、高效、优质生产为目标，依托国家和企业重大项目,首次提出并开发绿色洁净电弧炉炼钢关键技术及装备。以自主研发出超大容量（140MVA）、供电操作模型及高智能型电极调节系统；电弧炉炼钢埋入式喷粉脱磷脱氮、出钢过程在线喷粉脱氧、电弧炉CO2-Ar动态底吹等新方法；电弧炉炼钢“四位一体”绿色节能清洁化生产技术及装备；开发了电弧炉炼钢数字化生产平台，实现了终点控制和炼钢系统的一体化集成。2012年，项目完成创新性研究并实现工程化应用。