过程参数的优化对于提高炉外精炼效率、改善钢水质量尤为重要。数值模拟是进行过程参数优化的重要手段，也是低成本情况下，用来研究冶金过程现象的有效方法。但其模拟精度与边界条件、物性参数、动热力学条件的定义密切相关。

北科大以RH精炼前进行钙处理的某低碳铝镇静钢为试验钢种，利用ASPEX扫描电镜(SEM+EDS)对RH精炼处理过程中1μm以上的高熔点CaO-Al₂O₃夹杂物的形貌、成分、数量和尺寸进行系统研究。结果表明，钙处理工艺将钢中Al₂O₃夹杂物有效的变性为含有少量MgO的高熔点的CaO-Al₂O₃类夹杂物，经过RH真空循环，钢中总氧从RH进站的98.7ppm降低至32.5ppm，钢中各尺寸范围的夹杂物均能得到明显去除，1～5μm、5～15μm及15μm以上夹杂物的去除率分别达到70.7%、77.6%和100%。1-5μm小尺寸夹杂物和15μm以上的大尺寸夹杂物随着RH真空循环的进行其数量密度逐渐降低，而5～15μm的夹杂物呈现出先降低后增多再降低的变化规律。高熔点CaO-Al₂O₃夹杂物的成分和形貌在RH真空循环过程中未发生明显变化

北科大以100t RH为研究对象，将PBM模型、夹杂物碰撞模型和夹杂物界面运动数学模型相结合，首次建立了夹杂物碰撞长大、上浮运动、穿越钢渣界面全过程的数值模拟模型。研究发现：①钢渣界面作用对RH中夹杂物去除过程的影响比较明显，冶炼600s时，有无钢渣界面作用的夹杂物去除率差值为2.56%；②钢渣界面对小粒径夹杂物的阻碍作用大于大粒径；③最佳驱动气体流量为60Nm³/h，该气体流量下钢渣界面夹杂物最少；④对于粒径为16～161.27μm的夹杂物，钢渣界面对夹杂物的阻碍作用随着气体流量增加而不断减小，对于其他粒径的夹杂物，钢渣界面对夹杂物的阻碍作用随着气体流量增加几乎不变。

钢包弱搅拌工艺是在钢铁冶炼生产中去除钢液中的非金属夹杂物的主要手段之一。北科大建立了相似比为1:3的物理模型，研究了双孔等流量吹氩时的不同吹氩孔布置和吹氩流量对钢包混匀效果的影响，对比探究了双孔一强一弱（流量不等）的吹氩模式下的混匀效果；同时，综合钢渣模拟试验，得出了适合该钢包的吹氩制度。实验结果表明：双孔相同吹氩流量下，相对较好的吹氩口布置为0.7R处，夹角180°，吹气流量300～400L/min；双孔一强一弱吹氩模式下，吹氩口布置在0.64R处，夹角137.3°，一孔吹氩流量为100L/min，另一孔为500～700L/min时能获得较好的混匀效果，其混匀时间比相同流量下的混匀时间缩短40%左右。

武汉科大采用物理模拟方法研究了在线钢包吹氩时渣-钢界面卷混行为及夹杂物的去除行为。研究了吹气量、渣层厚度和透气砖堵塞对渣-钢卷混的影响及在线底吹氩对夹杂物去除的影响。研究结果表明：在相同工艺条件下，随底吹气量增加钢液面裸露面积增加；随着钢包内钢液量减小吹开裸露面积逐渐减小。在恒定吹气量时，裸露面积比随着渣层厚度的增加而逐渐减小。在吹气量较小时，堵塞50%透气砖，顶部裸露面积和无堵塞相近；但随着底吹气量的增加，顶部裸露面积要稍大于无堵塞情况下钢液面。