非金属夹杂物对不锈钢的强度、硬度、疲劳和表面质量等影响很大。同时,夹杂物还可能引起很多不锈钢产品的缺陷。夹杂物的控制已经成为不锈钢生产关键任务之一。一些高端304不锈钢产品被应用于手机壳和手表链的生产,因此对不锈钢对产品的表面质量具有很高的要求。目前我国自主生产的高端304不锈钢产品很难满足用户的需求,夹杂物引起的产品缺陷是最主要原因之一。因此,关于304不锈钢中的夹杂物控制的基础研究对我国企业实现高端304不锈钢的自主生产具有重大意义。本课题首先通过文献调研和产品调研等方法,确定了304不锈钢夹杂物的控制目标。研究发现夹杂物中MgO-Al2O3和Al2O3含量很高会引起304不锈钢产品的缺陷,某一样品的分析结果表明不锈钢现场冶炼过程夹杂物中Al2O3含量逐渐升高。确定304不锈钢中夹杂物的控制目标为：减少夹杂物中的Al2O3含量,将钢中夹杂物成分控制在Al2O3-SiO2-CaO系和Al2O3-SiO2-MnO系夹杂物相图的低熔点区域。其次,研究了精炼过程精炼渣成分对304不锈钢中夹杂物的影响。研究发现低碱度精炼渣有利于降低304不锈钢夹杂物中Al2O3含量；初始渣中的Al2O3含量增加,夹杂物中Al2O3含量明显增加；初始精炼渣中MgO增大对夹杂物中Al2O3含量影响不大,但有利于减小耐材的侵蚀。结合实验结果,应用FactSage热力学计算软件建立了渣-钢-夹杂物平衡反应热力学模型,通过模型研究了不同精炼渣成分对钢液成分、脱硫、夹杂物成分、夹杂物熔点、耐火材料侵蚀等的影响。最后确定精炼渣碱度小十1.75、MgO含量为10%-15%且不含Al2O3的精炼渣有利于降低304不锈钢夹杂物中Al2O3含量。再次,研究了精确钙处理的控制对304不锈钢中夹杂物改性的可行性,建立了304不锈钢中夹杂物的精确钙处理模型,可实现根据304不锈钢中不同钢液成分对最优喂钙线量进行精确计算。同时,通过现场实验验证了钙处理变性夹杂物的效果,从而实现304不锈钢中夹杂物钙处理改性的精确控制。接着,研究了中间包二次氧化对304不锈钢中夹杂物的影响。研究发现在硅锰脱氧304不锈钢发生二次氧化后,钢中吸氧区域的[Al]和[Ca]元素迅速被氧化并且降低到极低的含量。钢中过量的氧会氧化钢中含量较高的[Mn],瞬态生成大量的MnO含量很高的1-2μm的小尺寸夹杂物。从开浇到稳定浇铸过程中,夹杂物中瞬态生成的MnO含量逐渐减小并降低至正常水平。热力学计算结果表明：硅锰脱氧304不锈钢二次氧化会引起夹杂物中MnO含量上升,铝脱氧的304不锈钢二次氧化会引起夹杂物中Al2O3含量上升。然后,研究了热处理对304不锈钢中夹杂物的影响。研究发现在1373 K下的氩气保护气氛的热处理过程中,304不锈钢夹杂物的演变机理为：在热处理之前,钢中的夹杂物主要为球形液态MnO-SiO2夹杂物。热处理过程中,钢中的[Cr]元素逐渐向钢/MnO-SiO2夹杂物界面传质,随后[Cr]还原MnO-SiO2夹杂物中的SiO2和MnO,在MnO-SiO2夹杂物表面生成MnO·Cr2O3尖晶石夹杂物,同时生成的[Si]和[Mn]从反应界面传质回钢中。最终,MnO-SiO2夹杂物被完全变性为纯MnO·Cr2O3尖晶石夹杂物。将热处理温度从1273 K增加至1473 K可以有效地加快夹杂物的转变速率。此外,建立了一个热处理过程夹杂物转变动力学模型,可以有效预测不同温度下的热处理过程中夹杂物的转变率。本文通过304不锈钢的工艺的调研、试样产品的检测、精炼过程渣改性和钙处理改性、连铸过程二次氧化影响、热处理对夹杂物的影响等研究,确定了304不锈钢中冶炼过程各类夹杂物的生成机理和影响因素。可根据304不锈钢的不同用途和不同的夹杂物控制需求,确定最优的冶炼工艺,实现对304不锈钢的各类夹杂物的控制。