钢中非金属夹杂物严重影响了钢材的质量和性能,目前钢铁产品沿着高纯净度、高成分控制精度和高性能稳定度的方向发展,其中高纯净钢的生产是钢铁工业面临的重大挑战。而降低钢中夹杂物的含量有利于提高钢的洁净度水平,而夹杂物的碰撞凝聚和长大上浮才能促进钢中夹杂物的去除。开展夹杂物碰撞聚集的冷态和热态实验,冷态实验为尿素水溶液与铝箔片生成沉淀凝聚在一起,热态实验是从钢坯中切割试样加工后在高温共焦显微镜中进行高温熔化的反应。试验结果表明:反应产物的粒度分布与溶液的浓度、反应温度以及时间之间的关系,在碰撞过程中颗粒选择性优先凝聚和结构致密化凝聚。将颗粒碰撞生长的计算公式编成C语言程序,采用不同的分形维数,碰撞时间、初始浓度来系统计算夹杂物的尺寸和数量浓度的变化。计算结果表明:发生布朗碰撞1min后颗粒数量浓度比初始时减少7.1%,10min后数量浓度减少43.5%,30min后数量浓度约减少70.1%。分形维数取2.1时颗粒碰撞凝聚的程度比分形维数为3.0的大,初始数量浓度大时碰撞凝聚的程度大,碰撞时间越长,大尺寸颗粒的数量浓度越多。速度梯度碰撞与布朗碰撞相比较,前者更有促进碰撞凝聚。数值模型中Kumar和Uniform方法的计算结果相差很小,数量浓度的变化曲线最为接近。希望此论文的研究成果对于完善夹杂物生长的动力学理论和优化超纯净钢冶炼技术具有理论意义及应用价值。