宏观偏析是钢锭的重要缺陷之一，严重影响着材料组织和性能的均匀性，甚至直接决定着产品的最终质量。A形通道偏析是钢锭中一种典型的宏观偏析，且很难通过后续机加工和热处理消除，一直是冶金和重机行业难以解决的关键问题。基于以自然对流为核心的经典宏观偏析理论，目前普遍认为钢的偏析主要是由硫、磷、碳、硅、锰等元素导致的，控制偏析的主要手段便是抑制或改变这些元素引起的自然对流。而在生产实践中发现，这一理论对大尺度钢铁材料宏观偏析形成的解释存在着很大争议，而且无法有效控制偏析。
通过对0.5～650吨级系列大型钢锭实物解剖和多尺度计算模拟发现，在广泛应用的钢种中，典型的且难以消除的A偏析起源于以氧化物为核心的夹杂物。一定数量和尺寸的轻质夹杂物在糊状区聚集并上浮，改变了周围液体的流动，使糊状区发生失稳，主导了通道偏析的形成。夹杂物在上浮过程中，同时也带动周围溶质和杂质元素向通道内富集。这一机制与热溶质对流驱动通道偏析形成机制完全不同，发现了一种新的驱动力，补充发展了宏观偏析理论。基于这一理论，在大断面铸坯无法实现快速冷却或搅拌的条件下，通过控制冶炼和浇注过程中钢水的氧和氧化物含量的低氧纯净化技术，就可显著减少甚至消除通道偏析，进而实现了偏析控制技术的重大突破，为核电等重大工程用大断面钢铁材料的偏析控制和质量提高找到了新途径。相关研究成果发表于2014年11月25日的《自然通讯》上(Nature Communications 5 (2014) 5572)。
