大型钢锭广泛应用于冶金、交通、电力及船舶等重型装备的基础部件和重要设施,其制造能力是衡量一个国家现代化工业水平的重要标志之一。大型钢锭普遍采用上注法,而高洁净大型钢锭通常采用真空浇注。为进一步提高大型钢锭的洁净度,本课题组提出了一种金属液滴穿越精炼渣层真空浇注高洁净大型钢锭新工艺,该新工艺能在真空浇注过程中,进一步的脱氢、脱硫及去夹杂。在已对该新工艺的脱氢行为、及精炼动力学模型研究基础上,开展钢液滴穿越渣层行为及穿越过程的脱硫、控夹杂行为的热态实验研究具有重要的理论和现实指导意义。本文采用GCr15轴承钢为实验材料,选用典型的CaO-SiO2-Al2O3-MgO四元渣系,利用实验室热态实验研究了钢液滴穿越精炼渣层的运动行为,分析了液滴直径、渣层厚度、渣系组成等工艺参数对钢液滴穿越渣层的影响规律。通过金相显微镜、氧氮含量检测、硫含量检测、熔渣黏度测定以及SEM扫描电子显微镜等检测手段,具体探究了不同工艺参数对钢液滴穿越渣层后的脱硫、去夹杂物行为规律,主要得到以下结论:（1）R=5.5、w（Al2O3）=30%、w（MgO）=5%、h=15mm 时,液滴直径 D=4/6/8/10mm 时钢液滴均能够完全穿越精炼渣层;D=6mm时,钢液滴能完全穿越渣厚h=5/10/15mm的精炼渣层;D=6mm、h=15mm、w（Al2O3）=30%、w（MgO）=5%,R=3/5.5/6.5/8 时钢液滴能完全穿越精炼渣层;R=5.5、w（MgO）=5%、w（Al2O3）=15%/20%时,钢液滴不能完全穿越精炼渣层,wA12O3)=25%/30%时,钢液滴能够完全穿越精炼渣层;R=5.5、w（Al2O3）=30%,w（MgO）=5%/15%时钢液滴能够完全穿越精炼渣层。（2）熔渣黏度、液滴直径均是钢液滴能够穿越渣层的重要影响因素。当熔渣的黏度为0.15Pa·s,钢液滴能够穿越精炼渣层的条件是:D＞2.1mm;当液滴直径为6mm时,钢液滴能够穿越精炼渣层的条件是:μ＜2.13Pa·s。（3）R=5.5、w（Al2O3）=30%、w（MgO）=5%、h=15mm时,钢液滴穿越渣层后有良好的脱硫及去夹杂效果,脱硫率总体随粒径的增大而降低:钢液滴粒径越小,去夹杂的效果越好;钢中MnS夹杂物减少,主要夹杂物为镁铝尖晶石和SiO2、MgO氧化物夹杂。（4）R=5.5、w（Al2O3）=30%、w（MgO）=5%,D=6mm 时,脱硫率随渣层厚度增加而增大;渣层厚度较小时脱硫效果不明显,钢中夹杂物数量增加,夹杂物成分也更复杂。（5）随着碱度的增加,脱硫率先增大后趋于稳定;随碱度增加,钢中夹杂物数量总体增多,钢中夹杂物主要为尖晶石和SiO2氧化物夹杂;w（Al2O3）＜30%、w（MgO）＞5%时,渣层脱硫效果不佳,且会造成钢中夹杂物数量增大。在本文设计的实验范围内,具有良好脱硫、去夹杂物效果的渣系组成为:R:5.5～6.5、w（A12O3）=30%、w（MgO）=5%。