高等級鋼種需要先進的、最優(yōu)化的二次冶金技術。目前，CFD(計算流體動力學)已成為強大的開發(fā)工具，比如找出特殊鋼種(如高錳鋼)合適的合金化策略。CFD有助于優(yōu)化鋼包二次冶金處理工藝，比如德國鋼鐵研究院(BFI)用CFD進行過程模擬，模擬時考慮了隨時間變化的多相流條件、鋼液、合金添加劑以及氣體攪拌等因素。尤其是對動力學行為進行模擬(比如同時考慮不同塊度合金的熔化和溶解)。德國鋼鐵研究院(BFI)做的鋼包(有透氣塞)加FeMn以及合金加入位置的數(shù)值計算結果。圖的左邊為速度場，右邊為加入FeMn塊料后錳的濃度。計算結果與試驗結果十分吻合。使用CFD模型對鋼包多孔塞的數(shù)量、位置以及攪拌氣體流量等影響參數(shù)進行優(yōu)化，以縮短處理時間；獲得穩(wěn)定的目標成分，節(jié)省能源和原料資源。

過程監(jiān)控光學技術為冶金工藝控制提供巨大的潛力。Saarstahl與德國鋼鐵研究院(BFI)合作，通過數(shù)字圖像處理，已開發(fā)出一套新的氣體攪拌過程監(jiān)控系統(tǒng)。攪拌過程中，通過帶有紅外過濾片的普通數(shù)字相機觀察鋼液表面，并控制攪拌氣體流量，以確保鋼液有最好潔凈度。

已證實開眼的幾何形狀、表面紊流結構、氣體流速之間存在相關性。鋼液表面觀測結果可用來確定氣體流量(此處的氣體流量應無任何因管道漏氣或吹氣塞破壞引起的失真)。然面，試驗結果顯示氣體流量與鋼的潔凈度僅有很小的相關性。

由于目前仍不能實現(xiàn)在線分析測量，此人們對基于二次冶金工藝連續(xù)測量技術的模型控制概念特別感興趣。在線觀測的動態(tài)模型是基于模型控制概念前提條件。德國鋼鐵研究院(BFI)與奧鋼聯(lián)林茨廠已經聯(lián)合共同開發(fā)出一種RH(帶頂吹氧槍)工藝控制概念。動態(tài)過程模型包括與脫碳行為相關的脫氧、脫氫、脫氮和鋼液溫度的變化。最近模型應用已延伸至RH頂槍吹氧操作。在動態(tài)控制概念之中，熱力學模型在線計算當前的過程狀態(tài)，并預測脫碳和溫度變化。通過與連鑄要求溫度的對比，決定是否需要吹氧強制脫碳或化學升溫、加焦炭預脫氧或加廢鋼降溫?？刂葡到y(tǒng)提高目標溫度命中率，同時降低平均吹氧量和脫氧鋁量。

蒂森克虜伯開發(fā)了一種新的鋼渣檢測系統(tǒng)，以防止鋼包下渣，特別是連鑄換包之前，這時鋼包液位處于低位，見圖11。在鋼包出口周圍、滑動水口上方纏繞一個發(fā)射線圈和一個接收線圈。向發(fā)射線圈加載交流電，使鋼液感應產生渦流。感應渦流的大小和局部分布狀態(tài)由鋼液的電導率決定，而電導率對渣十分敏感。鋼液渦流在接收線圈產生自感應電壓，而感應電壓與鋼液渦流的大小和幾何分布相關。一旦檢測到大包下渣信號，就立即關閉滑動水口。經過優(yōu)化后，在鋼流速度為130kg／s的情況下，新系統(tǒng)防止下渣成功率超過86％。基于模型的動態(tài)控制概念好處的第二個例子是，蒂森克虜伯與德國鋼鐵研究院(BFI)合作開發(fā)并應用的AOD轉爐冶煉高鉻不銹鋼工藝。再次表明，動態(tài)過程控制模型是模型控制概念的前提。在這個案例中，模型就描述了脫碳的狀態(tài)和進程、氮含量以及鋼液溫度的變化。在脫碳最后階段，熱力學模型可精確計算鋼液碳和氮含量及溫度。模型控制的標準誤差：碳含量為0．0l％，氮含量為0．007％，溫度為1％。

在德國，二次冶金已應用于所有鋼廠，并且二次冶金設備的運轉是靈活生產各種高等級鋼材的前提。目前德國有32座真空脫氣設備、29座鋼包爐運轉，最大處理量達到40Or／爐。在過去幾年里，鋼水的處理效率和潔凈度明顯提高。當新的工藝過程控制技術得到應用時(如：CFD、基于模型控制概念)，二次冶金的新發(fā)展將顯示出其潛力，這里僅提及其中一些。