顶底复吹转炉炼钢法是目前世界上最主要的两大炼钢法之一，转炉钢占世界钢产量的70％以上。利用冶金热力学和动力学原理，从转炉冶炼过程的机理方面深入开展对复吹转炉冶炼过程的讨论，并用准确的数学语言来描述它，对指导现场生产，为现场生产提供理论依据有实际的意义。 转炉冶炼过程中的氧化反应主要包括：冲击坑界面的氧化反应、渣-金界面的氧化反应、乳化液滴内的氧化反应以及炉气内的二次燃烧反应等。各氧化反应的限制性环节决定了各氧化反应的速度，因此，找出转炉冶炼过程中各氧化反应的限制性环节，将氧化反应速度与限制性环节建立联系，从而得到转炉中各氧化反应的速度方程是本文最主要的工作。同时，根据反应过程的质量平衡和热量平衡可以得到每一时刻渣中组元成分、炉气成分、钢液温度和炉气温度等过程参数。 通过对转炉冶炼过程的数值模拟，得出钢水中组元浓度、炉渣中组元浓度、炉气成分以及钢液温度和炉气温度随吹炼时间的变化。将所得吹炼终点钢水中组元浓度和渣中组元浓度的计算值与现场数据进行了比较，得到了较好的吻合。同时，通过调整模型参数模拟不同冶炼条件下的冶炼过程，得到了供氧强度、氧枪枪位和底吹气体流量对钢水中组元氧化速度、脱碳速度及渣中组元浓度的影响规律。得到如下结论： (1)建立的数学模型能预报和优化复吹转炉冶炼过程，得到了钢水中组元浓度、渣中组元浓度和炉气成分随吹炼时间的变化规律。 (2)得到脱碳速度曲线为“台形”曲线。其变化规律为：在吹炼初期，由于脱碳速度受到硅、锰氧化的抑制，脱碳速度缓慢并逐渐上升；吹炼中期脱碳速度非常快，几乎保持水平，脱碳速度只取决于供氧强度；吹炼末期脱碳速度逐渐下降，其值只取决于碳在钢液中的传质速度。 (3)钢液温度在吹炼初期上升较快，吹炼中期上升变缓，吹炼末期上升又加快。炉气温度在吹炼初期上升较快，吹炼中期和末期上升变缓。 (4)吹炼中期脱碳速度取决于供氧强度。吹炼前期硅的氧化速度取决于供氧强度。 (5)在吹炼前期，高枪位可以加速石灰的熔化和增加渣中氧化亚铁的质量，有利于钢水中磷元素的去除。在吹炼中期，枪位越低，脱碳速度越快。 (6)底吹气体流量越大，磷在钢水中的传质越快，吹炼前期脱磷速度越快。