目前,国内钢铁企业的冶炼设备和冶炼技术已经达到国际先进水平,然而在控制轴承钢全氧和夹杂物方面与国外先进钢铁企业仍存在差距。为了提高轴承钢质量,本文在实验室实验和工业实验的基础上,运用气体分析、成分分析、扫描电镜分析和热力学分析等多种手段,研究了转炉钢液中的夹杂物在铝脱氧过程中的转变过程,分析了耐火材料-钢包釉-钢液之间相互作用行为及其与轴承钢洁净度的关系,并研究了转炉炉渣对控氮的影响与铝酸钙类型夹杂物的来源。本文通过这些研究,阐明转炉冶炼、耐火材料和钢包釉对轴承钢夹杂物控制的重要性,以期为提高轴承钢质量提供重要支撑。本文主要研究内容和结论如下:（1）通过工业实验和实验室实验,分析了轴承钢转炉冶炼后的钢液中夹杂物的种类及其来源,研究了铝脱氧过程夹杂物的生成与转变行为。研究发现:经转炉冶炼后的钢液中主要存在三种类型夹杂物,分别是硅酸钙夹杂物、含有固体颗粒的硅酸钙夹杂物和（Fe,Mn）O类型夹杂物。硅酸钙类型夹杂物主要来源于转炉炉渣,（Fe,Mn）O类型夹杂物则是在转炉吹炼过程中铁水氧化生成的。在铝脱氧过程中,氧化铝夹杂物不仅发生均质形核,生成大量群簇状氧化铝夹杂物,而且以（Fe,Mn）O类型夹杂物为核心,发生非均质形核。与此同时,（Fe,Mn）O类型夹杂物逐渐被铝还原,最终生成颗粒状氧化铝夹杂物。此外,硅酸钙类型夹杂物在铝的作用下转变成为铝酸钙类型夹杂物。（2）通过在实验室开展耐火材料和钢包釉分别与铝镇静钢（只对轴承钢转炉冶炼终点钢液进行铝脱氧得到铝镇静钢）反应实验,研究了耐火材料和钢包釉对钢液中氧化铝夹杂物的作用机理,系统的对比了耐火材料和钢包釉对夹杂物的影响规律。结果表明:氧化铝耐火材料对钢液中的夹杂物几乎没有影响;氧化镁耐火材料可以促使钢液中氧化铝夹杂物转变成为尖晶石夹杂物;在钢包釉的作用下,钢液中的氧化铝夹杂物首先转变成为尖晶石夹杂物,再转变生成铝酸钙类型夹杂物。氧化镁耐火材料与钢包釉相比,其与钢液之间的相互作用向钢液提供了更多的Mg。由于Mg较Ca在钢液中先生成,因此氧化铝夹杂物首先转变成尖晶石夹杂物,再生成铝酸钙夹杂物。当形成钢包釉的钢包再次使用时,尖晶石夹杂物快速生成的原因是耐火材料-钢包釉-钢液的相互作用。（3）通过在氧化镁耐火材料棒表面形成不同的钢包釉来模拟钢包的使用制度,并且在实验室进行不同钢包釉与轴承钢反应实验,研究了钢包使用制度对轴承钢中的夹杂物和全氧质量分数的影响规律。研究结果表明:由于钢包釉的脱落且与钢液之间的化学反应,钢包釉会恶化轴承钢的洁净度。随着钢包釉碱度的降低,钢包釉与钢液的反应性逐渐增强,钢液全氧质量分数由5.7 × 10-4%分别增加到6.4 × 10-4%、9.5 × 104%和11.7 ×10-4%,即轴承钢洁净度的恶化程度逐渐增加。钢包釉不仅恶化当前炉次的钢液洁净度,而且恶化连续炉次的钢液洁净度。轴承钢生产过程中,钢包专用制度更有利于控制轴承钢质量。此外,随着浸入时间的增加和钢包釉碱度的减小,钢包釉对耐火材料的侵蚀程度逐渐增加。（4）通过工业实验,在轴承钢生产过程中进行全流程取样,研究了冶炼过程中夹杂物的来源及其转变行为,分析了转炉炉渣对控氮的影响。研究结果表明:出钢脱氧合金化过程中,转炉钢液中的硅酸钙类型夹杂物和钢包釉脱落形成的夹杂物在铝的作用下均生成铝酸钙类型夹杂物,（Fe,Mn）O类型夹杂物被铝还原成为氧化铝夹杂物。精炼过程中,氧化铝夹杂物首先转变成为尖晶石夹杂物,最终转变成为铝酸钙类型夹杂物。VD精炼过程会产生尺寸较大的铝酸钙夹杂物。浇铸过程中,钢液发生二次氧化会重新生成氧化铝夹杂物。此外,引流砂也是夹杂物的一个重要来源。转炉吹炼初期脱氮很微弱,转炉脱氮主要集中在吹炼15%到80%的过程中,转炉吹炼末期钢液有所增氮。炉渣泡沫化程度好,二次脱氮作用明显,终点氮的平均质量分数为13.7 × 10-4%,平均脱氮率为74.2%,可以明显减少氮化物夹杂物。轴承钢生产过程中,铝酸钙类型夹杂物的生成很难避免,只能尽可能的减小其数量和尺寸。