高温合金及磁性材料的创新发展是我国突破关键领域短板、提升产业链自主可控能力的核心环节。其中，国内高温合金产业布局仍存在优化空间，亟需从研发能力、装备水平及上游原材料质量等多维度协同突破。作为高温合金/磁性材料的关键基础材料，工业纯铁的质量直接影响合金的加工性能和最终力学性能，尤其是磷、硫等杂质元素的超低含量控制水平至关重要。目前，国际先进企业通过电解法等工艺已实现低磷、极低硫的高纯铁规模化生产；而国内主要依赖特钢厂或试验基地的小吨位电弧炉冶炼及电渣重熔工艺，虽能制备高纯净度铸坯和棒材，但存在产能不足、成本高昂、杂质元素含量波动大等问题。此外，钢铁厂在大规模工业化生产工业纯铁时，其纯度仍与国际水平存在差距，难以满足高端高温合金的严苛需求。

因此，突破高纯度工业纯铁的低杂质稳定化制备技术，实现低成本、规模化生产，是提升我国高温合金等材料性能一致性、推动产业链降本增效的关键路径，对保障航空航天、能源装备等战略领域的材料安全具有重要意义。

（1）高纯净度冶炼技术研究：研究原材料纯净度及冶炼工艺参数（温度、气氛、渣系等）对钢中杂质元素（P、S、O、N等）及夹杂物（尺寸、形貌、分布）的影响规律，明确杂质来源及引入机制。优化LF炉精炼工艺、RH真空处理及连铸技术，提升钢坯纯净度，确保极低杂质含量。

（2）高效复合脱氧实验研究：研究转炉冶炼终点控制（碳氧平衡、温度调控）对钢水洁净度的影响，优化终点氧含量及渣钢反应条件。系统对比不同脱氧剂（Al、Si、Ca、稀土等）的脱氧效率及对夹杂物特性的影响，确定最佳脱氧剂组合、配比及加入时机。研究初始钢水条件（氧、氮含量等）对RH真空脱氧、脱氮效果的影响，建立脱氧动力学模型，实现高效低残留脱氧。

（3）转炉及精炼过程多相反应动力学模拟研究：针对转炉多渣法冶炼工艺，建立分区（氧化期、倒渣期、出钢期）冶金反应模型，研究脱磷、脱硫、脱锰等元素的平衡反应机制。系统分析渣-钢界面反应、铁水/废钢成分配比、造渣制度（碱度、氧化性）对杂质去除的影响，优化冶炼工艺参数。构建钢液-炉渣-夹杂物-合金-耐材-气体多相反应动力学模型，实现极低磷硫及弱脱氧元素的精准控制。

（4）含氧钢水浇注过程气孔形成机理及控制研究：研究低脱氧元素纯铁在含氧钢水状态下的浇注行为，分析钢水温度、成分（C、O、N等）对气孔形成的影响规律。开发气孔形成的定量化预报模型，结合凝固模拟优化连铸工艺（冷却强度、拉速等），避免皮下气孔和宏观缺陷。提出含氧钢水浇注的工艺窗口，确保铸坯表面及内部质量满足高纯铁严苛标准。

宁钢新开发FS系列、NYT系列两大系列产品，攻克纯净钢脱磷和脱硫钢水渣系控制冲突等难题，完成技术储备，具备十万吨级量产能力。

（1）Fe纯度≥99.97%；

（2）磷、硫、锰、碳等关键元素控制能力均达国际先进水平。

1、项目研究过程中形成的技术成果和知识产权归双方共同所有，其中形成发明专利不少于4件（其中授权不少于2件），发表核心期刊论文不少于2篇；

2、形成高效复合脱氧实验研究报告、生产相关工艺对改善连铸坯质量影响报告、影响产品质量原因和解决建议的分析报告等各类相关研究报告不少于5篇。