高速钢因其硬度高、红硬性好、耐磨性好等特点被广泛应用于大型装备制造的加工工具。然而在大截面的高速钢生产过程中，易产生碳化物偏析等问题，影响材料的力学性能和使用寿命。通过对模铸、连铸、电渣重熔、粉末冶金方法的比较与分析，探究影响碳化物偏析的因素，研究改善碳化物偏析的方法。研究表明，通过添加孕育剂、微合金元素、机械搅拌、电磁搅拌可以改善碳化物偏析；此外，通过对比分析发现，使用电渣重熔法生产高速钢可以经济有效地控制碳化物偏析，电渣重熔法已成为生产高速钢的主要方法。

针对自耗电极环形焊接、T型结晶器抽锭电渣重熔制备复合轧辊的过程,利用ANSYS软件,建立了三维有限元模型,对渣池中的电位、电流密度和温度场的分布,以及电极位置变化的影响进行了数值模拟。计算过程采用热电耦合法,并考虑了电场的集肤效应。模拟结果表明,集肤效应的最强位置和最大电流都集中在自耗电极的表面;高温区在自耗电极和辊芯之间;电极位置的变化对渣池的电流密度分布影响比较大,当自耗电极与辊芯的距离增加10 mm时,渣池内最高温度降低20 K,上层渣池的平均温度有所提高。最后对数值模拟结果进行试验验证。

镁离子电池作为高电压、高能量可充式电池的典范，已成为储能领域的科研重点和市场热点，开发可逆循环性好、与电解液良好兼容的正极活性材料是提升镁离子电池综合性能的关键。经研究发现,过渡金属硫化物(TMDCs)更加有利于镁离子在分子层间的嵌入和脱出，展现出较好的储镁能力。在介绍镁离子电池工作原理及关键材料的基础上，对近年来有关具有层状结构的MoS2和TiS2、块状堆积结构的谢弗雷尔(Chevrel)相以及其他过渡金属硫化物在镁离子电池正极材料方面的应用研究进行了梳理和总结，并对存在的问题和今后的研究重点以及发展趋势进行了阐述，希望能对今后有关提升镁离子电池综合性能研究起到一定的借鉴作用。

以Q235钢材原件、热熔浸铝一次和两次的Q235钢为研究对象，通过模拟海水（质量分数为3.5% NaCl溶液）浸泡试验，对比研究了3种试样在NaCl溶液中的腐蚀行为。利用扫描电镜观测了不同样品在腐蚀前后的表面形貌，利用失重法、交流阻抗等方法研究了热熔浸铝Q235钢的腐蚀速率。结果表明，在NaCl溶液中Q235原件腐蚀速率最快，腐蚀严重，年均腐蚀速率为0.11 mm/a；热熔浸铝一次和两次的Q235钢腐蚀速率相差不大，年均腐蚀速率分别为0.04和0.03 mm/a，热熔浸铝后Q235钢的耐腐蚀性能明显得到提高，说明热熔浸铝是一种有效提高Q235钢耐海水腐蚀性能的手段。

连铸坯免加热直接轧制工艺由于不经过加热炉，故比传统的连铸- 轧钢生产工艺节能减排且降低成本。介绍了免加热直接轧制的特点及关键技术，分析了窄窗口控制在直接轧制过程中的应用现状。针对提高产品质量的需要，预计将会出现大数据驱动的直接轧制窄窗口控制技术，其作用是能够解决炼钢- 连铸- 直轧过程中的温度及成分控制系统滞后性问题，这将为中国钢铁行业带来革命性变化。

敞开间接冷却水是钢铁企业水系统的主要形式，研究补水、用水过程中水量与水质的相互关系，对认识敞开间接冷却水系统的规律是十分必要的。将用水过程中的水量与水质指标结合起来，提出“有效水”概念，建立了数学模型及相关分析方法。对某钢铁企业补水、用水实际案例的研究表明，补水和用户两方面的水质变化都将导致系统补水有效性改变，进而使系统的新水消耗和废水排放量发生改变。与单纯的水量指标相比，“有效水”概念及其分析方法能够更科学地评价敞开冷却水系统的用水特性。

为了提高转炉炼钢的终点命中率，建立了一种新的转炉终点预测模型，实现了对转炉终点碳质量分数和温度的准确预测。模型采用K最近邻孪生支持向量机(KNNWTSVR)算法，将权重矩阵引入到目标函数中，并利用鲸群优化算法进行求解，提高了传统算法的性能；然后基于某炼钢厂260 t转炉的实际生产数据，建立了转炉炼钢终点预测模型。结果表明，预测模型的终点碳质量分数(误差±0.005%)和温度(误差±15 ℃)的终点单命中率分别为94%和88%，双命中率达到84%。与其他两种现有的建模方法相比，本模型取得了最优的预测效果。该方法满足转炉炼钢实际生产的需求，也可适用于钢铁冶金其他领域的数学建模。

钢铁冶炼过程中,耐火材料与钢液(铁水)界面间存在的电场将影响两相间的润湿、溶解以及化学反应等界面作用。为明确钢液(铁水)与耐火材料间因相对运动所引起的摩擦起电行为,进行低温流体流动带电试验和热态模拟试验。由低温流体流动带电试验可知,随着搅拌速度的增加,流体与石墨容器因摩擦起电所产生的静电电压逐渐增大;不同种类的流体因其密度、黏度以及流体内部含有的杂质、离子数量不同,流动所产生的静电大小差别明显。由热态模拟试验可知,流动的铁水与耐火材料会产生摩擦起电,且随铁水流动速度的增加,由此产生的静电增大;不同种类的耐材与流动的铁水产生的静电大小各异,与其自身理化性质有关。