轴承钢是重要的冶金产品，它被广泛应用于机械制造、铁路运输、汽车制造、国防工业等领域。随着科学技术的发展，轴承的使用环境日趋恶劣，同时人们对轴承的寿命提出了更高更严的要求。由轴承钢研究进展的文献可知，轴承钢的强度级别逐渐提高。用于衡量其重要冶金质量的“氧含量”T[O]，国外水平为5×10-6～6×10-6，氧含量极低的轴承钢的生产目前尚未见详细报道。并且，以往轴承钢冶炼大多采用电弧炉工艺流程，由于其氮含量、废钢残余元素高的缺陷不易克服，使得电炉钢的使用性能受到很大限制。转炉流程冶炼轴承钢，不但生产率高、氮含量低而且铁水纯净，对进一步提高钢材内在质量有一定优势。同时轴承钢中非金属夹杂物的类型、特性、数量、尺寸及分布，至今没有人进行系统研究。为此，针对石钢铁水预脱硫-BOF-LF-VD-CC轴承钢生产流程，进行了非金属夹杂物行为的系统研究，取得的研究数据为转炉流程轴承钢生产提供了基础资料和依据。 (1)石钢铁水预脱硫-BOF-LF-VD-CC轴承钢生产流程生产的连铸坯中T[O]平均值为9.3×10-6，显微夹杂体积率为0.031％、数量平均值为2.72个/mm2，大型夹杂物数量为1.5mg/10kg，达到较高的洁净度水平。 (2)铸坯中夹杂物主要是显微夹杂且粒径较小，0～5μm夹杂约占90％,5～10μm夹杂占9％，＞10μm只占1％。 (3)不论浇注条件是非稳态还是稳态显微夹杂在铸坯断面上内弧至外弧上的分布趋势是一致的，即铸坯内弧夹杂物含量较高，且在距内弧的1/5～3/5处出现夹杂物聚集区，这种分布形式主要是0～5μm夹杂积聚所致。可以认为，在现有钢包及中间包流场优化条件下，直径大于5μm的夹杂具有良好的上浮条件，而直径小于5μm的夹杂上浮不充分。 (4)在LF炉处理前钢水中的夹杂物主要为Al2O3、铬硅酸盐和铬锰酸盐三类夹杂。其中Al2O3夹杂以块状、条状和少量簇状形态存在。LF处理后钢水中的夹杂物主要为球形铬钙酸盐、球形铬硅酸盐、条状的铬锰酸盐，条状的Al2O3夹杂几乎全部转变为块状Al2O3夹杂，LF处理后的夹杂物类型成为中间包内钢水和铸坯中的主要夹杂物类型。 (5)示踪剂分析表明，低氧条件下(T[O]＜10×10-6)，熔渣、耐火材料对钢液的污染应该引起充分重视，铸坯中的显微夹杂物主要来源于脱氧产物与中间包覆盖剂的复合物，其次是与结晶器液面保护渣和钢包渣的复合物。铸坯中大型夹杂物主要来源于结晶器液面保护渣的污染，其次是脱氧产物与中间包液面中间包覆盖剂和钢包渣，同时也可以检测到钢包渣的影响，但影响较小。 (6)非稳态(开浇、换钢包、浇尾坯)浇注对钢水的洁净度影响非常显著，与稳态浇注相比，在非稳态条件下铸坯中全氧量、显微夹杂体积率和大型夹杂物含量分别增加到1.1倍、1.2倍和1.2倍了。因此，如何改善非稳态浇注时期铸坯的洁净度也是提高轴承钢整体质量的关键技术之一。 (7)轴承钢用铝、硅脱氧，热力学计算表明，钢液中溶解铝高于17.5×10-6时将生成Al2O3，轴承钢中实际铝含量为200×10-6～300×10-6，脱氧产物主要为Al2O3。鉴于Al2O3夹杂对轴承钢的危害及轴承钢脱氧的特点，如何发挥钢包流场和中间包流场去除夹杂的冶金作用显得尤为重要。 (8)运用流体力学软件PHOENICS分析研究了钢液的流动与夹杂物上浮的关系，通过对该软件的二次开发建立数学模型及求解分析，系统研究了钢包内钢液的流动行为。并基于相似原理，利用修正的Froude准数相等为条件，选取比例系数为1：2建立了水模型进行实验研究，验证了数学模拟计算优化结果的可靠性。研究结果表明，石钢40t钢包吹氩临界值为1.8m3/h，吹氩位置选取在距钢包底部中心520mm处，能获得合理的钢包流场，为钢液均匀、夹杂物上浮和去除提供了最佳条件。 (9)根据中间包流场的数学模拟和工业优化研究结果，确定T型中间包结构为一墙一坝形式，墙与坝和坝与水口之间的直线距离之比设定为1/0.6～1/0.8，坝高与中间包液面高度之比为3/5，孔洞中心高度距冲击面一般为150～180mm。中间包内流体达到了比较好的流场形态，避免了明显的贯穿流和死区，使得夹杂物的上浮几率大大增加。优化后中间包T[O]的平均值为12.1×10-6，比优化前中间包钢水T[O]的全程平均值18.3×10-6降低了约34％，优化后中间包大型夹杂数量10.00mg/10kg比优化前中间包大型夹杂数量14.13mg/10kg降低了29.2％。优化的中间包内钢水的显微夹杂粒径较小，0～5μm的夹杂占95％以上，可见挡墙和坝能有效改善钢水的洁净度。