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以家电面板钢为研究对象,针对承钢冶炼家电面板钢存在“磷含量不合格、钢水洁净度较差以及因夹杂物诱发的表面质量缺陷”的问题,采用脱磷热力学模型、理论计算、物理模拟、数值模拟和工业试验的方法对铁水预脱磷、转炉炼钢、LF和RH精炼、中间包流场等关键技术进行研究,为含钒高磷铁水冶炼高洁净家电面板钢奠定理论和试验基础,本文主要内容如下:首先,采用分子离子共存理论对八元含V2O5和TiO2预脱磷渣系的磷分配比和磷容量进行研究,得出了渣系组分和温度变化对预脱磷渣脱磷能力的影响规律及脱磷作用机理,确定了含钒高磷铁水最佳预脱磷渣系成分为:CaO/SiO2=3.0左右,FeO=25.0%～30.0%,MgO=4.0%～6.0%。渣系组分优化后,含钒高磷铁水脱磷率为67.05%～77.97%,终点为w[P]=0.039%～0.058%,较优化前相,脱磷率提高16.08%,终点w[P]降低0.030%,为转炉炼钢工序提供低磷半钢。其次,基于转炉炼钢氧枪枪头结构对超音速氧枪射流的研究。确定最佳氧枪枪头参数为:马赫数2.02,喷孔夹角14.0°,5孔喷孔,喉口直径41.3mm,出口直径54.1mm,设计流量28000-33000Nm3/h。采用优化后的氧枪结构可使转炉终点平均[O]含量、碳氧积、终渣w（FeO）分别降低147.7ppm、0.0002、7.48%,提高了初始钢水的洁净度和冶炼效果。第三,通过LF钢包底吹布置对混匀时间、流场分布的研究,确定钢包最佳底吹布置为0.50R,双孔夹角为60°。优化后底吹布置可促进≥3μm夹杂物上浮,提高脱除效果,其脱除率在71.58%～78.64%,是原底吹布置的2倍,为RH精炼提供了良好质量的钢水。第四,采用物理模拟方法研究了提升气体吹氩流量、浸渍管插入深度对RH精炼混匀时间、循环流量的影响规律,确定最佳RH精炼工艺参数:脱碳阶段和脱碳结束后吹氩流量分别为120Nm3/h、110Nm3/h,浸渍管插入深度均为600mm。采用优化后RH精炼工艺参数,可使RH终点钢水T.O和[N]含量分别降低2.2ppm和2.4ppmm,降低大颗粒夹杂物比例。最后,基于对挡墙、挡坝和稳流器不同组合方案的中包流场和RTD曲线数值模拟研究,确定最佳中间包结构为方案5,即“双挡墙+双挡坝+稳流器（高度390mm）”。较优化前相比,连铸工序钢水T.O含量降低4.3-5.8ppm,>3μm尺寸夹杂物的比例降低11.68%,夹杂物数量降低0.27个/cm2,表明优化后中间包结构有利于夹杂物的上浮和去除,进一步提高了钢水的洁净度。通过上述关键技术的研究及优化,使家电面板钢成分合格率提高至95.77%,因夹杂物出现的冷轧表面质量缺陷仅为4.6个/万t,提高了冷轧家电面板钢的表面质量。表明所研含钒高磷铁水预脱磷及洁净度关键控制技术对提高成分合格率和钢水洁净度是可行的、有效的,形成了稳定的含钒高磷铁水冶炼高洁净家电面板钢的生产工艺和关键技术集成。