《低密度脈衝電流對鋼包中非金屬夾雜物遷移行為的影響》是依託東北大學，由戴文斌擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：低密度脈衝電流對鋼包中非金屬夾雜物遷移行為的影響
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：戴文斌
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
申請者擬採用低密度脈衝電流處理技術促進鋼包中夾雜物的遷移上浮，改善鋼液中夾雜物的遷移行為。項目採用靜態高溫實驗和水力學模擬實驗相結合的方式，分別考察脈衝電流對鋼液中夾雜物遷移過程、鋼液流場、氣泡行為以及氣泡與夾雜物間相互作用過程的影響；研究脈衝電流、鋼液流場以及氣泡運動耦合作用下鋼液中夾雜物的遷移行為，建立脈衝電流參數與夾雜物遷移速率間的關係式，闡明脈衝電流作用下鋼液中夾雜物遷移上浮的機理；揭示低密度脈衝電流對鋼液中夾雜物遷移行為的影響規律，構建脈衝電流、鋼液流場以及氣泡運動耦合作用下鋼液中夾雜物遷移上浮的物理模型。 研究結果揭示了脈衝電流作用下鋼液中夾雜物遷移上浮的物理本質，為利用脈衝電流處理技術控制鋼液中夾雜物的數量和分布奠定了理論基礎，尤其為去除鋼液中夾雜物提出一種新的可行方法，豐富了電流在鋼液中的套用。
結題摘要
隨著社會的進步和科技的發展，人們對鋼鐵材料性能的要求越來越高，這就需要在原有冶煉技術的基礎上開發出新技術。本項目通過系統研究鋼液中非金屬夾雜物在低密度脈衝電流作用下的遷移行為，揭示了低密度脈衝電流對鋼液中夾雜物遷移行為的影響規律，並將脈衝電流技術套用於連鑄過程中控制浸入式水口堵塞，獲得以下主要結論： (1) 與未脈衝電流處理試樣相比較，脈衝電流處理試樣中的非金屬夾雜物尺寸減小，氣泡數量非常少且尺寸小； (2) 在熔融鋼液中施加脈衝電流處理時Al2O3系夾雜物和金屬夾雜物聚集在負極區域，MnS夾雜物在正極附近； (3) 在熔融鋼液至固相點以上50℃（1420℃）的過程中施加脈衝電流處理時析出含鈦夾雜物，而未施加脈衝電流處理試樣中鈦元素的偏析嚴重； (4) 在熔融鋼液至固相點以下60℃（1310℃）過程中施加脈衝電流處理，靠近負極附近的位置出現了較多Al2O3系的小顆粒夾雜物，且高頻率脈衝電流的影響效果更加明顯； (5) 在熔融鋼液至1110℃的過程中施加脈衝電流處理，在正極附近的位置出現了大量的MnS-Al2O3-SiO2的複合夾雜物，而在不施加脈衝電流處理鋼樣發現有魚骨狀的MnS夾雜析出； (6) 將脈衝電流處理技術套用於防止浸入式水口堵塞的實踐套用，提出鋼液中的夾雜物在脈衝電流作用下通過層流層在水口內壁的附著，從而形成光滑緻密夾雜物附著層。該技術的套用不僅延長了浸入式水口的使用壽命，而且提高了鑄坯質量。 綜上，通過本項目的實施不僅揭示了脈衝電流作用下鋼液中夾雜物遷移上浮的物理本質，為利用脈衝電流處理技術控制鋼液中夾雜物的數量和分布奠定了理論基礎，尤其將脈衝電流套用在連鑄過程中不僅延長了浸入式水口的使用壽命，而且提高了鑄坯質量，豐富了電流在鋼鐵工業中的套用。
