基于洁净钢高效生产的新型电磁冶金技术研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    U1560207
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    220.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E04.矿业与冶金工程
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31
  • 项目参与者:
    苏志坚; 张红伟; 李德伟; 陈进; 李宏侠; 史纯阳; 肖玉宝; 康健; 廖静;
  • 关键词:

项目摘要

It is of important strategic significance to change the current situation of China's steel industry, whose main dilemma is the overcapacity of low-end steel products and lack of high-end steel products, especially the serious lack of high-end steel production technologies. For clean steel production with high efficiency, in this study, several new technologies of electromagnetic metallurgy are proposed for the continuous casting process from ladle to mould stage such as electromagnetic induction-controlled automated steel-teeming, electromagnetic prevention of vortex forming in ladle, electromagnetic swirling flow nozzle above mould. Fe-C alloy with a similar composition of molten steel is used to replace the conventional nozzle sand. Then the plugged zone of the alloy is melted by electromagnetic induction heating. This would obtain smooth automated steel teeming and improve the cleanliness of steel significantly. An electromagnetic force is used to offset the force which forms the vortex at the bottom of the ladle. Because of this, the vortex critical height would be reduced or the steel-teeming without vortex would be realized. The amount of slag would be reduced significantly, and the metal yield would be increased. A rotating electromagnetic force is induced to drive the molten steel in nozzle to rotate, so as to avoid nozzle clogging, uniform the nozzle outflow and improve the flow field in mould, then reduce the meniscus fluctuation and prevent slag entrapment. According to different problems, these new technologies could be used independently or combined, and the efficient production of clean steel will be realized. This study is beneficial to form new electromagnetic metallurgy technologies with independent intellectual property rights, enhance the competitiveness and the independent innovation ability of China's iron and steel enterprises.
改变我国钢铁工业低端钢材产能过剩、高端产品不足,尤其是高品质钢材生产技术严重缺乏的局面具有重要的战略意义。面向洁净钢高效生产,本研究针对连铸过程从钢包到结晶器的工艺环节提出了钢包电磁感应加热出钢技术、钢包底部电磁防漩技术和浸入式水口电磁旋流技术等多项电磁冶金新技术。利用和钢液成分相同或相近的铁碳合金替代传统引流砂,采用电磁感应加热的方法熔化合金封堵层,实现自动开浇并显著提高钢的洁净度。利用电磁力抵消钢包底部诱发漩涡形成的力,降低漩涡临界高度或实现无漩涡出钢,大量减少下渣量并提高金属收得率。对浸入式水口施加旋转电磁力,使水口内钢液旋转,避免水口堵塞并均匀水口出流,直接改善结晶器内流场,抑制弯月面波动,防止卷渣并减少钢坯夹杂物。针对不同问题,上述新技术可独立或组合使用,实现洁净钢的高效生产。该项目有利于形成具有独立知识产权的电磁冶金新技术,提高我国钢铁企业竞争力和自主创新能力。

结项摘要

改变我国高品质钢材自主生产技术严重缺乏的局面具有重要的战略意义。面向洁净钢高效生产,本项目针对连铸过程从钢包到结晶器的工艺环节,提出了钢包电磁感应加热出钢技术、浸入式水口电磁旋流技术和钢包底部电磁防漩技术等研究。电磁感应加热出钢技术中,利用和钢液成分相同或相近的铁碳合金替代传统引流砂,采用电磁感应加热的方法熔化合金封堵层,实现完全自动开浇并大幅提高钢的洁净度。建立了模拟电磁出钢系统的磁-热-结构耦合数值模型,搭建了实验室和工业生产试验装置。阐明了铁碳合金颗粒特性对固液界面位置与封堵层厚度的作用规律和作用机制,揭示了线圈和电源参数对电磁出钢效果的影响规律。通过模铸和连铸工业实验,解决了封堵层位置确定、电磁感应加热效率等关键问题,验证电磁出钢技术和工艺及装置的可行性,并成功进入成果转化阶段。浸入式水口电磁旋流技术中,通过施加旋转电磁力使浸入式水口内钢液旋转,直接解决水口偏流问题,改善结晶器内流场和温度场,提高铸坯质量。分别针对圆坯、方坯和板坯连铸,建立了模拟电磁旋流水口和结晶器内的磁场、流场、温度场多场耦合数学模型,阐明了电磁旋流对浸入式水口及结晶器内钢液流场、温度场的影响规律和影响机制。在液态金属实验验证的基础上,利用自主开发的电磁旋流设备和工艺,成功实施了方坯和大圆坯的工业实验,显著提高了铸坯的等轴晶比率,改善了宏观偏析。钢包底部电磁防漩技术中,提出利用电磁力等外力改变漩涡流场分布,降低漩涡临界高度。通过理论分析、数值模拟和水模型实验,揭示了钢包底部漩涡的生成机理和抑制漩涡生成的影响因素及其作用机制,提出了利用电磁力和吹气方式通过扰乱形成漩涡的流场进而抑制漩涡形成的技术原型。该项目形成了多项具有独立知识产权的电磁冶金新技术,可独立或组合使用,降低夹杂物引入而实现洁净钢高效生产,有利于提高我国钢铁企业竞争力和自主创新能力。

项目成果

期刊论文数量(20)
专著数量(1)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(3)
专利数量(18)
Analysis of Power Supply Heating Effect during High Temperature Experiments Based on the Electromagnetic Steel Teeming Technology
基于电磁浇钢技术的高温实验电源热效应分析
  • DOI:
    10.1515/htmp-2016-0163
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    High Temperature Materials and Processes
  • 影响因子:
    1.5
  • 作者:
    He Ming;Wang Qiang;Liu Xin'an;Shi Chunyang;Liu Tie;He Jicheng
  • 通讯作者:
    He Jicheng
Flow Behavior in the Slab Mold under Optimized Swirling Technology in Submerged Entry Nozzle
浸入式水口优化旋流技术下板坯结晶器的流动行为
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    ISIJ International
  • 影响因子:
    1.8
  • 作者:
    Jin Chen;Zhijian Su;Donggang Li;Qiang Wang;Jicheng He
  • 通讯作者:
    Jicheng He
钢包出钢末期漩涡抑制机理探究及防漩设计
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    金属学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王强;王连钰;李宏侠;蒋佳伟;朱晓伟;郭占成;赫冀成
  • 通讯作者:
    赫冀成
电磁场技术在冶金领域应用的数值模拟研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    金属学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王强;何明;朱晓伟;李显亮;吴春雷;董书琳;刘铁
  • 通讯作者:
    刘铁
电磁旋流水口连铸技术对小方坯凝固组织形貌和宏观偏析的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    金属学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴春雷;李德伟;朱晓伟;王强;Oleks;r Tretiak;雷洪
  • 通讯作者:
    雷洪

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Transplantation of EPCs overexpressing PDGFR-β promotes vascular repair in the early phase after vascular injury.
移植过表达PDGFR-β的EPC可促进血管损伤后早期的血管修复。
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王航;王强;于洁;丁世芳;尹扬光;蔡克银;李巍;赵晓辉;黄浩
  • 通讯作者:
    黄浩
基于磁流变技术的六自由度半主动隔振平台
  • DOI:
    10.1063/1.5007008
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    机床与液压
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王强;陈照波;刘文涛;Mehdi Ahmadian
  • 通讯作者:
    Mehdi Ahmadian
Study on knowledge, attitudes and behaviours about AIDS among undergraduates of China
我国大学生艾滋病知识、态度和行为研究
  • DOI:
    10.1002/cite.201855419
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Current HIV Research
  • 影响因子:
    1
  • 作者:
    郭凯文;王强
  • 通讯作者:
    王强
一类多智能体系统分组一致控制协议的设计与分析
  • DOI:
    10.1038/ncomms2787
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    控制与决策
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王强;王玉振;杨仁明
  • 通讯作者:
    杨仁明
High Sensitive Nighttime Light Imaging Camera Design and In-orbit Test of Luojia1-01 Satellite
珞珈一号01星高灵敏夜光成像相机设计及在轨测试
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Sensors
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    苏志强;钟兴;张过;李艳杰;贺小军;王强;韦宗喜;何春伶;李德仁
  • 通讯作者:
    李德仁

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

王强的其他基金

云环境下面向键值型数据的安全外包关键技术研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
强磁场下高温金属熔体多物性原位测量系统
  • 批准号:
    52127807
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    860 万元
  • 项目类别:
    国家重大科研仪器研制项目
冶金学科传统领域转型发展路径战略研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
强磁场下共晶合金凝固界面前沿溶质迁移行为与界面形态转变机制
  • 批准号:
    51174056
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    62.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
强磁场作用下金属液中夹杂物的凝集、分散控制及夹杂物的去除与利用
  • 批准号:
    50374027
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    联合基金项目
利用强磁场制备高性能金属基复合材料的基础研究
  • 批准号:
    50204004
  • 批准年份:
    2002
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码