目前国内大多数钢铁企业是通过钒铁合金冶炼生产钒钢的，钒氧化物要通过铁合金厂转换成钒铁合金，这种转换需要消耗大量的能源，并对环境造成污染，因此钢铁材料生产成本较高。本课题致力于开发出一种可直接投料并实现快速合金化的钒氧化物添加剂，并将其用于生产非调质钢，以省去生产钒铁合金的工艺，降低生产成本、减少环境污染。本文主要完成了实验室内V2O5与还原剂反应的热力学理论计算，V2O5、还原剂、添加剂和粘结剂等的试剂质量分数的合理比例，向钢液中直接添加的可行方式等研究内容。通过制定合理的冶炼工艺，分别在实验室和中试试验中得到含钒的非调质钢，并测试了含钒非调质钢钒的收得率、组织、夹杂和拉伸力学性能。实验结果表明，采用V2O5和还原剂压块后在钢液中进行氧化还原反应是完全可行的，添加合适的Fe粉和CaF2粉，可以保证高的钒收得率。实验中选用Al+Mg、Si+C组合还原剂在钢液中还原V2O5，钒的收得率最高分别可达到95.11%、98.17%。使用Al+Mg、Si+C组合还原剂时，随还原剂中Mg、C质量百分数的增加，钒收得率增加，晶粒尺寸变小，屈服强度也增加。同时，当组合还原剂中含有Mg、C时，比组合还原剂不含Mg、C时，塑性指标增加明显；组合还原剂压块中Mg含量在37.5%以下、C含量在20%以下变化时不会引起塑性大的变化。在中试试验中，将V2O5、还原剂和添加剂等做成包芯线，在冶炼时加入钢液中进行还原反应，同样是可行的。所得钢在锻造或轧制后，钢中夹杂呈条状，夹杂的主要成分为MnS、SiO2，说明还原剂压块未引入新的夹杂。试样在拉伸断裂后，断口呈韧窝状，夹杂物的存在会加速材料的失效断裂。采用包芯线方法，钒的收得率达到95%，钢的抗拉强度达到785MPa以上。