鈦穩(wěn)定的ULC鋼對(duì)堵塞非常敏感。目前對(duì)這種現(xiàn)象還沒(méi)有完全的認(rèn)識(shí)清楚，特別是對(duì)鈦穩(wěn)定的ULC鋼。在這種背景下，本項(xiàng)目的主要目標(biāo)是:? 更好地理解導(dǎo)致堵塞的機(jī)理。? 利用這些知識(shí)，制定工藝和構(gòu)建優(yōu)化措施。工作方案是作為工廠以及實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算合作而建立的。項(xiàng)目會(huì)議每年在合作伙伴的駐地舉行兩次，該研究項(xiàng)目的主要成果已在網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)上公布。除《成果的科學(xué)技術(shù)說(shuō)明》中注明的外，根據(jù)修訂后的合同技術(shù)附件，目標(biāo)已經(jīng)完成。每個(gè)任務(wù)的結(jié)果總結(jié)如下。主要的結(jié)果、結(jié)論和開(kāi)發(fā)在結(jié)果的科學(xué)和技術(shù)說(shuō)明中進(jìn)行了
WP1（工作項(xiàng)目1）: 產(chǎn)生一個(gè)與操作實(shí)踐和水口阻塞發(fā)生之間相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)
在任務(wù)1.1中，合作伙伴收集了可用的知識(shí)，并列出了他們之前的研究活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了鈦含量對(duì)鋼液中夾雜物尺寸和堵塞的影響。在任務(wù)1.2中，通過(guò)對(duì)阻塞的水口解剖分析，觀察了堵塞結(jié)瘤沉積的分布，確定了三種主要的阻塞沉積類(lèi)型。采用一種新的方法測(cè)定了VASL鋼廠沉積結(jié)瘤物材料的形貌、尺寸和化學(xué)成分，概括了主要發(fā)現(xiàn)。在任務(wù)1.3中，行業(yè)合作伙伴開(kāi)發(fā)了一個(gè)常用的阻塞指數(shù)，并對(duì)該指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整。分析了SALZF鋼廠和VASL鋼廠不同的真空脫氣工藝。SALZF鋼廠為VD工藝，VASL鋼廠為RH工藝。行業(yè)合作伙伴之間交換了數(shù)據(jù)，并統(tǒng)一了堵塞檢測(cè)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。在VASL鋼廠，即RH真空脫氣工藝路線(xiàn)中，脫氧前的氧含量顯著降低。在SALZF鋼廠，從脫氧到開(kāi)始連鑄之間的時(shí)間階段上，Al和Ti的含量明顯較高。在SALZF鋼廠的OES-PDA上比較了無(wú)鈣鋼和經(jīng)鈣處理鋼的P合金化處理的鋼水結(jié)果。在VASL鋼廠，對(duì)Ti-IF和P-IF鋼牌號(hào)的OES數(shù)據(jù)進(jìn)行了分類(lèi)分析。在任務(wù)1.4中，我們對(duì)結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)，并將其作為下面工作項(xiàng)目WP的起點(diǎn)，例如使用堵塞計(jì)量試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行COMDIC試驗(yàn)的起始條件，收集了中間包和塞棒的幾何形狀、澆鑄速度等連鑄條件，并從文獻(xiàn)中獲取了初始非金屬夾雜物NMI分布。
WP2（工作項(xiàng)目2）: 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)
在任務(wù)2.1中，應(yīng)用了工業(yè)合作伙伴和文獻(xiàn)給出的堵塞促進(jìn)參數(shù)對(duì)夾雜物行為、形態(tài)和化學(xué)的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的實(shí)驗(yàn)。為了確定導(dǎo)致含鈦ULC鋼嚴(yán)重堵塞行為的影響，在tammann型爐中進(jìn)行了添加FeTi鈦鐵合金和不添加FeTi鈦鐵合金的脫氧實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了三個(gè)系列的實(shí)驗(yàn)。一般來(lái)說(shuō)，較小尺寸的夾雜物更容易粘附在水口內(nèi)壁上，造成較為嚴(yán)重的水口結(jié)瘤堵塞。在全氧含量較低的情況下，當(dāng)FeTi鈦鐵合金加入時(shí)，可以檢測(cè)到細(xì)小氧化鋁顆粒的形成，這些小顆粒的氧化鋁夾雜分離傾向較低。因此，一般來(lái)說(shuō)，與含相同總氧水平的無(wú)鈦鋼相比，FeTi鈦鐵合金的添加應(yīng)該促進(jìn)了結(jié)瘤堵塞的形成，合金添加的時(shí)間段上看，沒(méi)有導(dǎo)致試樣內(nèi)夾雜物的顯著變化。在任務(wù)2.2中，研究了鋼液和非金屬夾雜物之間的潤(rùn)濕行為，因?yàn)殇撘簝?nèi)部和界面處夾雜物的行為受到強(qiáng)烈影響。為了研究來(lái)自工業(yè)伙伴的各種鋼牌號(hào)對(duì)鋁鈦氧化物的潤(rùn)濕行為，采用了一種新方法。
采用等離子噴涂法在鉬板上制備Al2O3-TiOx基板。考慮了涂層的不同成分以及三種不同的合金。分析了TiO2和不同合金對(duì)潤(rùn)濕角的影響。在富鋁基體中，無(wú)鈦ULC的潤(rùn)濕傾向低，而Ti-P合金鋼的接觸角明顯較低。此外，還研究了與氧化鋁接觸的Fe-Nb鋼種，隨著鈮含量的增加，潤(rùn)濕角顯著降低。在任務(wù)2.3中，在堵塞計(jì)量試驗(yàn)臺(tái)中考察了鋼化學(xué)、脫氧實(shí)踐和連鑄參數(shù)對(duì)堵塞率的影響，以0.09%、0.06%、0.03%和0%為目標(biāo)的4個(gè)鋁和鈦含量水平和不同的含量水平組合進(jìn)行了研究，共進(jìn)行了22項(xiàng)試驗(yàn)，Al和Ti的含量水平不能精確地涵蓋在所有試驗(yàn)中。此外，為了調(diào)節(jié)夾雜物的數(shù)量，還改變了脫氧前的等待時(shí)間和塞棒的提升高度。在4個(gè)無(wú)堵塞的實(shí)驗(yàn)中，Al和Ti的值都較低，夾雜物數(shù)量也較低。如果將中度堵塞與重度堵塞相比較，純鋁更容易出現(xiàn)中度堵塞，而鈦和鋁和鈦的混合物更容易出現(xiàn)重度堵塞。用掃描電鏡/能譜儀對(duì)四種堵塞的水口進(jìn)行分析，對(duì)三次試驗(yàn)的試樣進(jìn)行自動(dòng)SEM/EDS夾雜物評(píng)估。這些試樣是在開(kāi)始澆鑄前采集的。從兩個(gè)試驗(yàn)中堵塞水口解剖分析，顯示了類(lèi)似的夾雜物沉積結(jié)瘤積累行為。任務(wù)2.4調(diào)查Al脫氧后和加入Ti后的結(jié)果對(duì)夾雜物的瞬態(tài)行為，Fe-Ti和 Fe-Nb系鋼種與氧化鋁夾雜物的潤(rùn)濕性和堵塞測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)進(jìn)行概括總結(jié)，給出總體的觀察和建議。