取向硅钢是高效能变压器的关键软磁材料，然而其板坯在高温再加热过程中面临严重的氧化烧损与脱碳问题，严重影响成品质量与生产效率。针对此现象，高温抗氧化防护涂层技术已成为保障取向硅钢生产与性能的核心手段之一。聚焦于防护涂层技术，系统评述了高温加热取向硅钢板坯抗氧化涂层的最新研究进展，首先阐述了取向硅钢独特的高温氧化行为及其对防护涂层的特殊要求(如高温稳定性、抗熔渣侵蚀性及优良剥离性)，进而深入剖析了各类防护涂层的核心组分(高熔点陶瓷、低熔点玻璃相、功能添加剂)及其防护机制，重点探讨了涂层在高温下的多层结构演变与物理化学协同防护作用。最后，展望了未来高性能、环境友好、智能化取向硅钢防护涂层的发展方向，包括新材料体系探索、绿色制备工艺及多功能集成，旨在为提升取向硅钢产业的可持续发展水平提供理论参考与技术支撑。

随着轧钢智能工厂建设的加速推进，国内涌现出以马钢、南钢为代表的一批具有示范引领作用的智能化产线，标志着中国轧钢生产正由传统自动化向数字化、智能化深度融合转型的新阶段迈进。然而，相较于信息流与数据流高度贯通的板带热、冷连轧产线，热轧无缝钢管产线兼具流程制造与离散制造的双重特性，在物料逐支跟踪、质量精细控制及多工序协同优化等方面面临更高复杂性与技术挑战，成为轧钢智能工厂建设中最具难度的关键领域。结合典型技术模块与工程应用案例，系统探讨了智能工厂场景下热轧无缝钢管数字化质量控制的技术实现路径与价值体现。首先，介绍了热轧无缝钢管逐支跟踪技术装备及数字孪生驱动的智能工厂平台建设，重点展示了在复杂工况下实现钢管全流程精准识别与数据映射的关键技术基础。其次，阐述了配套的全息质量智能检测装备，包括内外表面缺陷检测与尺寸形状全息检测系统，为实现高效集约与智能无人化控制提供技术支撑。进一步，提出了面向高精度制造需求的数字化质量控制技术体系，涵盖穿孔工艺参数动态优化、连轧过程尺寸在线闭环、钢管头尾锯切量智能优化及晶粒组织在线检测与调控等核心技术，这些技术显著增强了热轧无缝钢管质量控制的稳定性与一致性。最后，介绍了覆盖产品全生命周期的工艺质量智能管控技术，以及从数据采集、分析决策到工艺优化的闭环控制体系。无缝钢管数字化质量控制技术从问题导向出发，构建了长材无缝钢管智能工厂全新模式并形成良好的示范效益，推动行业向数字化、智能化、高质量方向持续迈进。

为深入探究氢基竖炉内气固反应机理，优化氢基竖炉工艺实际操作参数，基于密度泛函理论计算系统，研究了氢基竖炉内H₂和CO与Fe₃O₄(111)表面的相互作用机理。结果表明，H₂分子优先吸附在Fe_tet1端表面上，最佳吸附能为-1.36 eV，此时为解离吸附，H原子分别与O_a(0.978 Å)(1 Å=0.1 nm)和O_b(0.971 Å)成键，形成2个羟基，H原子的Bader电荷变为0.69e和0.68e。相反，Fe_oct2端表面具备更好的CO吸附亲和力，最佳吸附能为-1.56 eV，产生了CO₂分子前驱体，此时C原子失去电子，其Bader电荷提高至2.06e，促进了CO₂的形成。在Fe_tet1端表面上，H₂(0.83 eV)和CO(2.23 eV)均表现出较低的反应能垒，因此H₂相对于CO具备动力学优势，富含Fe_tet1端表面的矿物应在氢基竖炉中优先考虑；但H₂反应产生1个自由H₂O分子需吸收1.03 eV的能量，实际生产需提高反应温度。

转炉炼钢过程中底吹元件堵塞对熔池动力学条件及冶炼效率具有显著影响。针对配备6支底吹元件的100 t顶底复吹转炉，采用水力学试验和数值模拟的方法研究了不同元件堵塞对熔池搅拌与混匀行为的影响。结果表明，水力学试验与数值模拟混匀时间吻合良好，平均误差为11.3%。底吹流量对混匀时间的影响存在临界值，分布在0.48~0.60 m³/h范围内。底吹流量过大会导致熔池剧烈晃动，当底吹流量由0.48 m³/h增加到0.72 m³/h以及0.84 m³/h时，瞬时液面波动最大值由34.1 mm增加到54.6 mm以及92.1 mm，底吹气体能量碰撞耗散加剧，熔池混匀效率降低。为了量化表征熔池示踪剂扩散分布，反映熔池的混匀效率，提出了示踪剂混匀指数I_tracer的概念。通过分析熔池湍动能、湍动能耗散率、速度矢量图以及三维流线图得知，部分元件堵塞加强了熔池钢液在水平方向的流动循环趋势，打破了相对独立的搅拌子区之间的屏障，增强了熔池的整体混匀效果。此外，底吹元件堵塞会改变熔池炉底和炉衬的侵蚀分布，炉底侵蚀严重区域集中在畅通元件与炉衬之间。对于对称布置，炉衬侵蚀严重区域集中在畅通元件临近的区域；对于非对称布置，炉衬侵蚀严重的区域集中在堵塞元件临近的区域。本研究可为实际转炉底吹工艺控制和炉衬耐火材料维护提供理论参考。

为优化Q235B(Ti)钢的脱氧合金化工艺，避免合金收得率低及夹杂物危害钢材性能，结合FactSage热力学计算与高温试验，系统分析了合金组合、种类及加入顺序的影响。结果表明，铝的脱氧能力显著优于硅、锰，采用铝硅/铝锰/铝硅锰合金均可满足目标钢水成分，且随着铝占比提升，合金总量需求降低。对比不同合金类型，相较铝线或电解锰，铝粒、锰铁及硅锰合金的脱氧效果更优，可将钢液氧含量降至更低水平，同时提高硅、锰、钛的收得率，其中锰铁中微量铝/硅进一步强化脱氧作用。合金加入顺序研究表明，先加铝后加硅锰钛的方案更优，其氧含量控制更低、合金收得率更高，且形成的夹杂物尺寸更小(以圆形/椭圆形为主)、分布更均匀。此外，终点夹杂物呈现Al₂O₃核-MnS壳的复合结构，有效缓解了单一Al₂O₃对钢材性能的不利影响。该研究为洁净钢生产中脱氧合金化工艺的优化提供了理论支撑，对降低冶炼成本、提升钢材质量具有指导意义。

电弧炉(EAF)炼钢过程通过氧气调整钢液成分，准确控制氧气使用量有利于减少冶炼物料消耗、降低冶炼成本。建立了电弧炉炼钢供氧机理模型，得到机理供氧量；对实际生产数据进行清洗与降维，通过XGBoost、CatBoost和ResNet算法预测对比，最终使用基于t-分布随机邻域嵌入、贝叶斯优化、强化损失函数阈值外误差惩罚的残差神经网络(tSNE-BO-RSQL-ResNet)，建立数模联动的电弧炉炼钢供氧指导模型；在所开发模型的基础上，开发了BS架构的电弧炉炼钢过程供氧操作指导模型软件，实现了电弧炉冶炼过程供氧操作指导。结果表明，在±5%、±10%的误差范围内，数模联动模型的供氧量预测命中率分别为90.1%和99.6%。

基于直接还原铁(DRI)电弧炉冶炼过程物质平衡与能量平衡模型，针对不同目标钢种碳含量、DRI碳含量、DRI与废钢原料比例情况，研究了吨钢冶炼成本与DRI碳含量、DRI单价随全铁品位的增幅(简称DRI单价增幅)以及废钢与DRI价格差(即废钢单价减DRI单价，简称价格差)之间的关系。结果表明，当目标钢种碳含量固定时，随DRI碳含量的增加，吨钢电耗降低、吨钢DRI消耗量增加，由此吨钢冶炼成本增加；当DRI碳含量固定时，吨钢冶炼成本随目标钢种碳含量的增加而降低；当目标钢种碳质量分数为0.2%时，在DRI单价增幅小于3.5元/t的范围内，冶炼成本随碳含量的增加而增加，反之随碳含量的增加而降低；当目标钢种碳质量分数为0.6%和1.0%时，DRI单价增幅的临界值则变为1.5元/t；在DRI价格固定的前提下，含废钢原料的吨钢冶炼成本随价格差的增加而增加，且该趋势不受目标钢种碳含量和DRI碳含量的影响。研究结果可为DRI电弧炉短流程生产工艺制定提供理论参考依据。

为提高连铸结晶器的冷却效果，研究者们相继提出了各种水冷结构优化设计及强化传热手段。针对水孔式结晶器的强化传热问题，提出在水孔内加装扰流杆的设计方案。通过传热试验与数值模拟相结合的方法，对水孔壁面对流传热系数进行定量化表征，同时评估了加装扰流杆结构后水孔式结晶器铜板强化传热综合性能效果。结果表明，在结晶器铜板热面均匀加热热流为1 MW/m²、冷却水流量为20~40 m³/h的条件下，加装扰流杆使得冷却水孔壁面对流传热系数平均增加了4.33 kW/(m²·K)，结晶器铜板的传热效率提高了11.26%，有效改善了传热性能。加装扰流杆后冷却水流动阻力的增大导致强化传热综合性能评价因子小于1。本研究为通过强化结晶器通道湍流流动进而提升结晶器传热性能研究提供了重要的参考。

连铸二冷区铸坯表面的传热对提高铸坯连铸拉速、改善铸坯质量具有重要影响，结晶器下方的足辊段铸坯表面高效传热对铸坯质量起重要作用，获取高温铸坯表面足辊段具体传热特性显得尤为重要。通过冷态试验，采用TPU9520纯水喷嘴作为喷射源，针对足辊段铸坯表面间接射流区水流密度进行测试，搭建铸坯冷却传热试验平台，获取足辊段铸坯处于间接射流区域表面温度随时间的冷却规律以及热流密度和传热系数随表面温度的变化关系，拟合水流密度和表面温度与热流密度及传热系数之间的函数关系。研究表明，连铸二冷射流冷却足辊段间接射流区域铸坯表面发生着稳定的膜态沸腾；喷嘴射流流量由0.5 m³/h增大至0.7 m³/h时，所测平均热流密度由235.1 kW/m²增长至291.2 kW/m²，平均传热系数由272.2 W/(m²·K)增长至336.6 W/(m²·K)；铸坯表面水流密度由0.70 kg/(m²·s)增大到1.23 kg/(m²·s)时，所测平均热流密度由215.8 kW/m²增长至319.9 kW/m²，平均传热系数由250.2 W/(m²·K)增长至369.3 W/(m²·K)，拟合的水流密度和表面温度与热流密度及传热系数之间的关系式为连铸二冷工艺热态边界条件提供可靠的数据支持。

为研究热处理对不锈钢复合板结合强度的影响，对复合板进行了轧制、正火、模焊后热处理(PWHT)，并通过金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏硬度仪、纳米压痕仪和剪切试验等对304钢/Q345R钢复合板进行组织和性能分析。结果表明，轧态时复合板在不锈钢基体处断裂，正火及模焊热处理后复合板均在界面、脱碳层处断裂。抗剪强度在轧态时最高，达到425 MPa，正火态时最低，为363 MPa，4次模焊后抗剪强度在375~397 MPa之间波动。高合金组织带宽度、贫铬区宽度受热处理的影响不大，而界面硬度、脱碳层宽度受热处理影响较大。抗剪强度与界面硬度、脱碳层宽度呈负相关，随模焊次数的增加，三者均呈波浪形变化。研究结果为复合板的热处理生产提供了参考。

汽车行业的轻量化和安全性需求推动了高强双相钢的应用。然而，高强双相钢在拉伸变形中铁素体和马氏体之间的协调变形行为仍然缺乏深入研究。为此，以DP980为研究对象，通过分离铁素体和马氏体，研究了不同真应变下两相之间的几何必须位错密度、应力应变集中、微观织构以及裂纹的形成和扩展。研究结果表明，由于铁素体和马氏体不协调变形，铁素体中的位错首先堆积于晶界处，随后扩展至晶内。随着真应变的增加，铁素体和马氏体的几何必须位错密度增加速率不断降低。铁素体在变形前期的几何必须位错密度增加速率远高于马氏体。随着变形增加，两相之间的几何必须位错密度增加速率差异不断减小。在变形过程中，铁素体和马氏体展现出相似的微观织构演变，最后都转变为α-fiber+γ-fiber织构。两相不协调变形产生的应力应变集中首先诱导界面脱黏产生。此外，在变形后期，由于马氏体不断承担更多的应变和高碳马氏体的固有脆性，还产生马氏体断裂。该研究有助于进一步理解高强双相钢的变形行为和断裂机理。

为深入探讨奥氏体化时间对22MnB5钢Al-10%Si镀层组织演化的影响规律，通过在930 ℃下保温4~10 min，采用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EPMA)和电子背散射衍射(EBSD)等技术，系统地对奥氏体化后Al-10%Si镀层的微观结构及物相组成进行了详细表征。结果表明，奥氏体化前，镀层主要由三元共晶相Al+Si+FeSiAl₄组成，中间合金层Fe₂SiAl₇相与钢基体之间存在由Fe₂Al₅和FeAl₃相构成的薄层。随奥氏体化时间延长，金属间化合物层的主要相组成由Fe₃Si₂Al₅逐步转变为Fe₂SiAl₃、Fe₂SiAl₂。金属间化合物层和扩散层的厚度逐渐增加，镀层增厚速率与扩散层增厚速率一致。Al原子的非平衡扩散和扩散层中空位的富余导致Kirkendall孔洞的形成，奥氏体化时间从4 min到10 min，孔洞数量逐渐增多并相互融合。此外，垂直于镀层的微裂纹数量也逐渐增多，在10 min时部分裂纹已扩展至临近钢基体。Al-10%Si镀层表面颜色从灰色逐渐转变为蓝色、棕褐色，氧化程度增加，归因于Fe的氧化物从黑色的FeO向蓝色的Fe₃O₄和红色的Fe₂O₃转变。

为解决某钢企激光焊接电工钢板带在月牙切槽处发生断带的问题，采用试验与有限元仿真相结合的方法，研究月牙剪切断带的形成机理，并提出剪切工艺优化策略。随着焊缝工艺的持续改进，焊缝区域断带已基本消除，但新问题集中于焊缝后的月牙切槽区域。试验表明该区域存在显著的残余应力集中及剪切带厚度不足。基于ABAQUS建立剪切仿真模型，识别月牙尖端为高风险断裂区。进一步采用响应面法分析剪切间隙、板带厚度等因素的影响，并优化工艺参数组合。结果显示，当剪切间隙为0.17 mm、板带厚度为2.3 mm，配合咬入深度8 mm与剪切速度862 mm/s时，剪切质量显著提升。研究结果可为高牌号电工钢稳定生产提供理论依据与工艺指导。

利用球团工艺生产含废催化剂球团是钢铁企业实现脱硝固废不出厂有效途径，但球团的焙烧强度指标限制了废催化剂的加入量。文章在造球原料中加入B₂O₃，考察其对含废催化剂球团焙烧强度的提升效果及对生球综合性能的影响，并通过X射线衍射分析仪(XRD)、矿相显微镜、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)和二元相图等方法开展了B₂O₃对球团焙烧强度提升机理研究。结果表明，当球团中加入质量分数为10%废催化剂时，球团焙烧强度由3 088 N/球降低至2 103 N/球。在质量分数为10%废催化剂球团中加入质量分数为1%~5%的B₂O₃时，球团焙烧强度呈先增加后降低的趋势，当B₂O₃质量分数添加量达到2%时，焙烧强度达到最大值4 186 N/球，此时球团爆裂温度超过500 ℃，干球抗压强度达到160.0 N/球，生球落下强度(0.5 m)和生球抗压强度分别为11.6次和19.4 N/球。球团焙烧过程中废催化剂中的部分TiO₂会与Fe₂O₃反应形成织物结构的Fe₂TiO₅，分布在Fe₂O₃晶粒周围，抑制了Fe₂O₃晶粒的重结晶长大，此外，部分TiO₂在球团焙烧过程中由锐钛矿相转变为金红石相，导致体积收缩并与周边矿物形成孔隙。B₂O₃与SiO₂形成的低熔点液相，为TiO₂与Fe₂O₃反应提供了液相环境，消除了Fe₂TiO₅对重结晶过程的影响，并填充了球团中因TiO₂相变收缩所产生的孔隙。文章为提升含废催化剂球团焙烧强度提供了理论指导和实践依据，对钢铁企业降低废催化剂处置成本和厂内资源化利用具有重要意义。

为探究铁合金固废协同制备微晶玻璃的低碳路径并阐明工艺对性能的作用机制，以硅锰渣与铬铁渣为原料，系统对比了Petrurgic熔融法与一步烧结法的工艺特性及其“成分-工艺-性能”关联规律。通过调控原料配比(8∶2、6∶4、4∶6)，并结合X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电镜(SEM-EDS)及力学性能测试等多尺度表征，发现两种工艺均在950 ℃下实现最优晶化，但受原料特性与析晶机制调控差异的影响，所得样品的性能呈现显著差异。熔融法因Cr₂O₃作为晶核剂降低混合熔渣冷却析晶过程的析晶温度，促进辉石和橄榄石的析出，三维的长条状橄榄石镶嵌在均匀分布的细小辉石颗粒(5~20 μm)中，起到增强力学性能的作用，使铬铁渣质量分数为60%的样品抗折强度达101 MPa(吸水率0.37%)；而烧结法因橄榄石与玻璃基质热收缩差异产生界面裂纹，需掺入质量分数为80%的硅锰渣提升液相量，使抗折强度达到28.7 MPa(吸水率10.4%)。研究表明，熔融法通过晶核效应适合直接利用铬铁渣为主的熔渣浇铸制备微晶玻璃，而烧结法适合利用堆存的玻璃质的硅锰渣为主原料制备微晶玻璃，两者分别建立了固废高值化利用的优化路径。

为探究转底炉直接还原工艺减排降碳、减硫降污的工艺路径，基于某钢厂生产条件，构建了转底炉直接还原工艺硫排放及碳排放计算模型，并借助数学模型研究富氢操作和应用生物质含碳球团对转底炉直接还原工艺硫排放及碳排放的影响。富氢率指输入转底炉混合煤气中焦炉煤气比例提高使得煤气中氢气体积分数额外提高的幅度，转底炉生产的产品为金属化球团(DRI)。结果表明，富氢率对SO₂排放的影响可忽略不计，使用生物质替代焦粉，可有效降低SO₂排放。富氢操作与生物质含碳球团应用协同作用下，与转底炉基准工况相比，当混合煤气的富氢率为2%、应用碳氧比为0.6时，桉树球团、秸秆球团和巨菌草球团工艺平均碳排放分别减少253.49、269.84、249.86 kg/t(以DRI计，下同)。在此基础上，富氢率每提高2%，平均碳排放减少30.8 kg/t。两者协同降碳效果更为显著。

随着智能制造的不断发展，轧制钢球的表面缺陷检测已成为确保其生产质量的关键环节。针对轧制钢球表面缺陷检测中存在识别不准确、检测效率低等问题，提出了一种YOLO11-DSAM轧制钢球缺陷检测算法。首先，引入DySample动态上采样模块置于颈部网络，通过动态采样策略高效捕获目标特征优势，增强模型对各类缺陷特征的感知能力；其次，增置小目标检测头，并采用Concat操作融合多层特征，提高模型对小目标的检测精度；再次，将深度可分离卷积与SEAM注意力机制融入检测头，既可降低模型计算复杂度，又可促使模型聚焦关键特征，进而强化整体检测性能；最后，提出了新型损失函数MCIoU，以更精确的损失度量指导模型训练，实现快速高精度收敛。试验结果表明，所提算法较原始算法在轧制钢球数据集上提升了3.1%的平均精度、参数量减少了12.4%、GFLOPs(每秒10亿次浮点运算次数)降低了3.17%，实现了高检测精度和低复杂度计算；同时在NEU-DET数据集上验证了该算法具有良好的泛化性能。本研究提出的轧制钢球缺陷检测算法为表面缺陷高效识别与工业质检体系升级提供了技术保障。