项目背景：
高品质钢铁材料是中国制造业的关键基础材料，轴承钢、电工钢、汽车板、不锈钢等先进制造用特殊钢铁材料代表了国家工业水平。因其特殊的服役环境和性能需求，对钢铁材料的洁净化要求极为苛刻，但钢铁材料洁净化不达标引起的质量缺陷和产品失效一直没有得到根本的解决，极大制约了先进制造用高品质钢铁产品的质量和服役性能。洁净化不是钢铁材料的所有问题，但是所有钢都有洁净化的问题，开展其相关理论研发和技术创新具有重要国家战略意义和巨大经济效益。该项目经过二十余年“产学研用”协同创新，针对先进制造用多种高品质钢的洁净化要求和服役性能需求，基于钢铁企业的常规生产装备和工艺条件，开发了先进制造用高品质钢洁净化制备集成关键技术，高效、低成该地解决了先进制造用多种高品质钢洁净化的相关“卡脖子”世界性难题，推动了河北省乃至中国先进制造用高品质钢的洁净化生产。
主要创新：
1.完善了钢中非金属夹杂物极限去除关键技术
通过转炉终点氧精益控制抑制夹杂物的生成，应用低熔点、低粘度预熔精炼渣实现非金属夹杂物的高效吸附，动态调整精炼搅拌强度促进不同种类夹杂物的选择性去除。将钢中总氧含量的极限降低至5ppm以下，保障了轴承钢、电工钢和汽车钢等先进制造用超低氧钢的洁净化制备。
2.开发了钢中非金属夹杂物精准钙处理改性技术
确定了非金属夹杂物液相分数与连铸过程水口结瘤的定量关系，确定了铝脱氧钢中非金属夹杂物部分液态化的控制目标，建立了钢中非金属夹杂物精准钙处理在线预报模型，实现了铝脱氧钢中夹杂物20-50%液相分数的稳定控制，促进了齿轮钢和管线钢等先进制造用铝脱氧钙处理钢的洁净化制备。
3.建立了钢轧制过程钢中非金属夹杂物高效塑性化关键技术
为实现提升钢中非金属夹杂物变形能力的控制目标，提出了热加工条件下低熔点化控制和冷加工条件下低杨氏模量控制的方略，通过合金辅料洁净度精准控制和定制化渣精炼技术，将夹杂物中的Al2O3含量降低至4%以下，极大提升了夹杂物的变形能力，实现了帘线钢、不锈钢、弹簧钢等先进制造用无铝脱氧钢的洁净化制备。
项目应用：
项目出版专著3部、获得发明专利14项、软件著作权10项、参与制定国家标准2项，发表相关SCI学术论文数量位居世界前列。技术应用基于钢铁企业的常规生产装备，高效、低成该地解决了先进制造用多种高品质钢的洁净化相关“卡脖子”行业难题，成果应用于首钢集团和河钢集团等20余个钢铁企业的轴承钢、电工钢等近20个钢种系列的生产制备，显著提升产品质量和稳定性，为企业创造了愈10亿元的经济效益。先进制造用高品质钢产品获得冶金行业品质卓越产品奖、北京市技术产品奖、冶金产品实物质量金杯奖等，推动了河北省和中国先进制造用高品质钢的洁净化大规模生产。
