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    1. 學術動態

      冶金新技術團隊在國際權威期刊MMTB連發4篇論文

      發布者:新聞中心發布時間:2020-07-23瀏覽次數:12


          武科大網訊 “冶金新技術與功能金屬材料”團隊長期開展潔凈鋼生產技術研究,聚焦潔凈鋼生產中的基礎理論研究與工業應用,2020年在鋼鐵冶金國際權威期刊Metallurgical and Materials Transactions B(MMTB)連續發表4篇論文。

           高速重軌鋼是支撐我國高鐵發展的基礎材料,其對鋼中非金屬夾雜物要求極為嚴格。該團隊建立了重軌鋼大方坯結晶器電磁-多相流動-傳熱凝固-傳質三維多場耦合數學模型,重點研究了電磁攪拌參數對結晶器內液面波動和初始凝固行為的影響,應用工業生產后,結晶器液面波動控制±2.5mm,夾雜物合格率由98.5%提高到99.1%。研究成果“Effect of electromagnetic stirrer position on mold metallurgical behavior in a continuously cast bloom”(https://doi.org/10.1007/s11663-020-01849-1)發表于MMTB2020年第4期,材冶學院博士后方慶為第一作者,倪紅衛教授和張華教授為通訊作者。

           針對武鋼汽車板、硅鋼、家電板等高附加值低碳板卷邊部夾雜缺陷問題,該團隊提出一種側孔擴張型板坯浸入式水口,并建立多相湍流-傳熱凝固-離散相耦合數學模型,重點研究了吹氬條件下板坯結晶器液面波動和初始凝固行為,確定了有利于減小結晶器卷渣和促進夾雜物上浮去除的水口結構和吹氬量,應用于工業生產后,卷渣引起的熱軋板邊部夾雜缺陷率由4.28%降至1.75%。研究成果“Effect of argon blowing rate on multiphase flow and initial solidification in a slab mold”(https://doi.org/10.1007/s11663-020-01804-0)發表于MMTB 2020年第3期,材冶學院博士生王怡為第一作者,張華教授和方慶博士后為通訊作者。

      板坯結晶器吹氬作用下液面波動的數值模擬 

          傳統觀念認為,鋼液中溶解態[Al]、[Ca]、[Mg]等元素和[O]元素并非完全獨立隨機分布的顆粒個體,它們之間會存在較強的相互吸引作用,進而生成溶解態的結合粒子[Al*O]、[Al2*O]、[Ca*O]等。該團隊與美國卡耐基梅隆大學Bryan Webler、P.C. Pistorius團隊合作,首先采用Fe-Al鋼液二次氧化高溫試驗來間接確定鋼液中溶解鈣含量,隨后利用FactSage中Marco計算方法,對比分析了鋼液中[Ca*O]結合物溶液模型對“鋼-渣”界面反應和夾雜物鈣處理變性的影響規律,揭示FactSage中“鋼-渣”界面反應模型過高估計了鋼液中溶解鈣含量以及非金屬夾雜物中的鈣含量。研究結果有助于重新認識鋼液的喂線鈣處理工藝手段,實現對鋼中非金屬夾雜物物化特性的精準控制。研究成果“Calcium Modification of Inclusions via Slag/Metal Reactions”(https://doi.org/10.1007/s11663-020-01774-3)發表于MMTB 2020年第2期,材冶學院劉成松副教授為該論文的第一作者和通訊作者。

          近年來,高廢鋼比冶煉是國內鋼鐵企業關注的焦點。該團隊針對硅鋼企業生產中高硅廢鋼難熔的問題,開展了Si元素對高溫鐵水中廢鋼熔化行為的影響機理研究,揭示并驗證了Si抑制了C元素從鐵水向廢鋼的擴散是高硅廢鋼難熔的主要原因,研究結果對指導煉鋼生產中高硅廢鋼的使用具有重要實際意義。本研究“Effect of Silicon Concentration on Melting Behavior of Scraps in Hot Metal”(https://doi.org/10.1007/s11663-020-01871-3)發表于MMTB 2020年第4期,材冶學院劉成松副教授為該論文的第一作者,張華教授和方慶博士后為通訊作者。

      硅對廢鋼中碳擴散和熔化速度的影響

          2019年以來,該團隊已在MMTB、Steel Research International、Ironmaking & Steelmaking、ISIJ International等冶金國際權威期刊發表論文十余篇高質量論文,其中1篇文章被Steel Research International評選為封面。

          上述研究工作得到了國家自然科學基金、省部共建耐火材料與冶金國家重點實驗室、鋼鐵冶金及資源利用省部共建教育部重點實驗室和鋼鐵冶金新工藝湖北省重點實驗室的資助。(材冶學院)


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