12月18日简报——先进冶炼、连铸工艺及装备技术

发布人:Super User  发布时间:2015-12-18  浏览次数:822

        2015年12月18日,先进冶炼、连铸工艺及装备技术方向在冶金馆301室举行了年度汇报总结会,汇报总结会由方向首席朱苗勇教授主持。会上,共有7位老师汇报了各自在2015年度的科研工作进展及目标完成情况、指导或协助指导参与的人才培养情况及对中心建设和发展的贡献情况,主要取得的科研工作进展如下。


        1、姜周华

        本年度主要围绕资源节约型高性能不锈钢、近终型低偏析高合金特殊钢材料的电渣冶金技术和装备以及特殊钢加压冶金技术开展研究工作,突破了资源节约型铁素体不锈钢和超级奥氏不锈钢工业化生产关键技术,完成系列品种开发;实现大型火力发电机用P900护环钢工业化生产;开发了国内首台真空电渣炉、电渣炉三相平衡装置、直流LF和成套工艺,直流LF为高洁净度的精密合金Ni36、Ni22Cr3、 Ni20Mn6生产提供了重要保障;在电渣重熔空心钢锭、电渣液态浇注、含高铝钛不锈钢和抑制镍基合金偏析的双回路电渣重熔等新技术开发方面取得突破性进展;开发了基于分阶段控制压力和洁净度控制为核心的加压感应熔炼技术,完成航空用轴承钢Cronidur30和高端镜面塑料模具钢M340的试制。


        2、储满生

        本年度主要围绕炼钢原料低碳冶炼及特色冶金资源高效利用开展研究工作。研发含铬不锈钢粉尘热压块-金属化还原-保温处理-自粉分离新技术,200℃、C/O0.8制备热压块,经1450℃还原20 min、1100℃保温15min,冷却后自粉分离,铁、铬、镍回收率达92.5%、92.0%、93.1%,总体达国际领先水平;研发高铬型钒钛矿氧化球团-气基竖炉直接还原-熔分新技术,1300℃焙烧20min制备球团,在1100℃、H2/CO=5/2气基还原32min,再经配碳比1.2、1625℃、2%CaF2熔分45min,铁、钒、铬、钛收得率达99%、97%、92%、94%,优于传统工艺;开发低碳高炉炼铁集成技术和碳铁复合炉料新技术;并将金属化还原-高效分选新技术应用于高铁铝土矿、钒钛矿、硼铁矿。本研究形成和完善了低碳炼铁及特色资源高效清洁利用共性技术及理论。


        3、李花兵

        本年度主要围绕超级奥氏不锈钢、超级双相不锈钢等的品种开发和生产关键技术,特殊钢加压冶金基础和品种开发开展研究工作,突破904L和254SMO超级奥氏体不锈钢高纯净度冶炼、连铸、轧制、热处理和酸洗生产关键技术,实现批量稳定化生产;完成超级奥氏体不锈钢654SMO和特超级双相不锈钢2707HD实验室规模试制和性能研究工作,首次提出了Mo元素氧化挥发和Cr2N形成促进超奥灾难性氧化的协同作用机理;实现大型火力发电机用P900护环钢工业化生产;揭示了压力对特殊钢凝固组织和热交换系数的影响规律;开发了基于分阶段控制压力和洁净度控制为核心的加压感应熔炼技术,完成航空用轴承钢Cronidur30和高端镜面塑料模具钢M340的试制;创新性地将搅拌摩擦焊接技术应用于高氮不锈钢的焊接。


        4、董艳伍

        本年度主要围绕电渣冶金共性技术及电渣冶金新技术等重要任务,完成了电渣炉三相平衡装置及真空电渣炉的研制工作,开发出含Al、Ti材料电渣重熔用渣系的设计方法,并进行了初步的实验验证,为电渣重熔含Al、Ti镍基合金、不锈钢用渣系设计提供了重要的理论基础;通过冷态模拟方法研究了电渣重熔过程熔滴的行为及其规律、揭示了充填比、电渣插入深度等因素对熔滴行为的影响规律,完成了充填比、供电制度、电极插入深度等因素对单电源双回路导电结晶器电渣重熔过程中两个回路的功率分配规律及其影响机制的研究;通过数值模拟研究了电渣液态浇注、双回路电渣重熔既电渣重熔空心钢锭过程,获得了各参数对过程影响规律的重要参数;在实验室条件下开展了电渣液态浇注、双回路电渣重熔及电渣重熔空心钢锭的实验工作,制备出高质量的双回路电渣轴承钢锭及空心的高氮电渣钢锭,相关研究取得了重要进展,为实现相关技术的产业化奠定了基础。


        5、郑淑国

        本年度主要围绕高效低成本洁净钢冶炼工艺技术开展研发工作,完成了连铸钢包浇注过程既控制下渣又能去夹杂的环钢包出钢口吹氩新工艺的实验室研发,为下阶段现场实施奠定了基础。该新工艺在钢包浇注前期可提高钢水洁净度,在钢包浇注末期可消除汇流漩涡引起的下渣并大幅降低排流沉孔引起的下渣。该工艺属于原创新工艺,有望能经济高效地解决钢包浇注过程余钢量较多的难题并同时提高钢水洁净度。此外,本年度还完成了LF吹氩精炼工艺制度、结晶器水口设计及控流技术研发,开发出了针对LF和结晶器的高效低成本洁净钢水精炼及连铸工艺并实现了企业工业化应用,技术实施后LF夹杂物控制水平大幅提高,结晶器水口寿命提高近1倍。


        6、祭程

        本年度主要围绕“品种钢高品质连铸坯生产工艺与装备技术”子研究方向,开展“宽大断面连铸坯凝固末端重压下工艺理论与装备控制技术”“课题研究,目标在于解决大断面连铸坯中心偏析与疏松的固有缺陷开发形成并推广应用凝固末端重/大压下工艺理论与装备控制技术,全面提高品种钢连铸坯的致密度与均质化。2015年主要完成了大方坯凝固末端重压下工艺控制技术的开发及应用,实现了总压下量20mm以上的工艺突破,显著改善了铸坯与轧材内部质量,中碳钢连铸坯中心碳偏析≤1.05比例达到100%,高碳钢连铸坯中心碳偏析≤1.07比例达到100%,达到了预定目标。此外,开展宽厚板连铸坯凝固末端重压下的装备设计、工艺开发等前期工作,为2016年的技术全面实施奠定了基础。


        7、罗森

        本年度主要围绕连铸坯高致密度组织控制技术开展研究工作,在采用连铸坯枝晶组织检测技术对连铸坯凝固组织定量表征的基础上,运用宏微观多尺度数值模拟方法描述了连铸坯凝固组织演变规律和工艺参数对连铸坯凝固组织的影响规律。探寻了连铸坯凝固末端压下工艺和电磁搅拌工艺对连铸坯内部质量的影响规律,建立了连铸坯凝固末端压下工艺关键参数(压下量、压下率、压下效率、压下量)理论模型,以及电磁搅拌工艺参数(搅拌位置、搅拌电流、搅拌频率)理论模型,开发了连铸板坯凝固末端压下控制系统。并在企业成功推广应用,采用自主开发的连铸坯凝固末端压下控制系统后,连铸坯内部质量明显改善,实现了管线钢、高强汽车板、汽车大梁钢等产品等级提升。