科创中国

新能源及节能技术,高新技术改造传统产业

浇注低碳铝镇静钢、高合金钢时，必然会遇到如何减少和消除钢液面聚集的非金属夹杂物的问题，如果在弯月面处的非金属夹杂不能消除，必然影响铸坯的表面及皮下质量。因此，近年来，人们对保护渣吸收和溶解夹杂物的方面作了大量工作，特别是对铝系夹杂和钛系夹杂的吸收。 在连铸保护渣浇注的发展历程中，研究人员多聚焦于保护渣配制的实用性研究，即选用各种酸碱性原料和助熔剂配制出性能适合当时浇注条件的各种保护渣。虽然连铸坯质量比敞开浇注有了进一步地提高，但未能完全满足连铸技术快速发展对铸坯质量的迫切要求。 现在广泛使用的是预熔型的固态保护渣，其制作工艺是将含SiO2、CaO、含Na+材料和氟化物按一定的比例进行配渣，在高温条件下，熔化后制成预熔粉，然后配入需要的添加剂和合适量的碳质材料，经过均匀混合，干燥后得到。连铸过程中，固态保护渣在结晶器内的钢液面上形成厚度在40～60mm之间的四层结构渣层，依次为粉渣层、烧结层、半熔化层和液渣层。若能够通过改变连铸过程中向结晶器加入保护渣的物态，由现有的加入固体保护渣的方式改变为加入液态保护渣，将从本质上颠覆现有的保护渣使用方式。

向结晶器内加入液态保护渣的方法是一个全新的工艺。外加液态保护渣的方法，结晶器内液渣的温度较高、流动性好，有望不添加F，Na，C等有害元素，改善现有保护渣的环保问题。 设计了一种在连铸过程中向结晶器加入加热固态保护渣的装置及方法，可以使结晶器弯月面位置维持较高温度，振痕钩相对较浅，不易吸附夹杂和气泡， 改善铸坯表面质量的在连铸过程中向结晶器加入加热固态保护渣的方法及装置。 采用加热装置将固态保护渣加热到一定温度，然后连续加入到结晶器中。 由于加热后的保护渣渣带有一定热量，所以只需从钢液吸收更少的热量就可熔化，形成较小的渣圈，扩大渗渣通道，渣量消耗增大，润滑效果较好，防止粘结漏钢，利于连铸顺行。另外，使用加热的保护渣可以使结晶器弯月面位置维持较高温度，振痕钩相对较浅，不易吸附夹杂和气泡，改善铸坯表面质量，同时有望不添加或者少添加F-、Na+等有害离子，减少对环境的污染。

辽宁科技大学凝固过程与质量控制团队基于金属凝固理论，开展了钢、铝合金和高熵合金等材料的多种凝固成型理论与质量控制技术研究，包括：钢锭设计原理与凝固质量控制、大断面铸坯凝固原理与质量控制、与高熵合金的结构性质及制备等研究工作。依托单位辽宁科技大学先后建立的辽宁省科技厅、教育厅、发改委等多个省级平台，团队配套软硬件设备30余套（台）。多年来，团队发表检索学术论文百余篇，获得授权发明专利60多项，承担国家、省市及企业合作项目30项，累计科研经费近千万。 李胜利，项目负责人，男，教授，博士生导师，主要从事金属压力加工方向教学和研究工作，先后主持“十三五”国家重点研发计划专项子课题、国家自然科学基金项目、辽宁省高等学校创新团队项目、辽宁省教育厅优秀人才项目（一层次）、鞍山市科技计划重点项目、辽宁省教育厅一般项目、鞍山市科技计划一般项目等纵向项目和横项项目近20项，主持完成鞍钢、包钢、唐钢、营钢、抚钢、大钢、久立特钢、中原特钢等10多个企业研发工作。

点击查看