En tant que composante fonctionnelle clé du processus de coulée continue, le développement technologique de la buse de ladle affecte directement la pureté de l'acier fondu, l'efficacité de la coulée continue et de la qualité du produit. Ces dernières années, avec la poursuite de l'industrie métallurgique d'une production efficace, verte et intelligente, des percées ont été fabriquées dans la technologie de buse de ladle dans de nombreux domaines.
1. Innovation dans les matériaux haute performance
(1)Matériaux nano-composites
Nano-Zirconia (zro₂) renforcement: La résistance aux chocs thermiques et la résistance à l'érosion de la buse sont améliorées par la technologie de dispersion des nanoparticules, prolongeant la durée de vie de plus de 30%.
Matériaux composites de dégradé: La couche intérieure a une teneur élevée en zirconium (résistance à l'érosion) et la couche externe est une base en aluminium-carbone (résistance aux chocs thermiques), atteignant l'optimisation du coût des performances.
(2)Céramique non oxyde
Nitrure de silicium (si₃n₄) ou sialon: used for ultra-high-oxygen steel grades (such as stainless steel), high-temperature resistant (>1600 ° C) et résistant à la pénétration par l'acier fondu, mais plus cher.
Revêtement en carbure de silicium (sic): Un film SIC est déposé à la surface pour réduire l'adhésion de l'al₂o₃ et réduire le risque de colmatage.
(3)Matériaux sans carbone respectueux de l'environnement
Système composite à faible teneur en carbone / sans carbone: Les résines respectueuses de l'environnement ou les liants métalliques sont utilisés au lieu de la hauteur traditionnelle pour réduire les émissions de CO₂ pendant le processus de versement.
2. Conception structurelle et intégration fonctionnelle
(1)Buse intelligente
avec des capteurs intégrés: intègre les modules de surveillance de la température et du débit en temps réel pour faire commentaire l'état de l'acier fondu via la transmission sans fil (par exemple, la buse intelligente développée par le groupe SMS en Autriche).
Réglage de l'orifice adaptatif: utilise un alliage de mémoire de forme ou un mécanisme hydraulique pour contrôler dynamiquement l'ouverture de la buse en réponse aux changements de vitesse de dessin (étape expérimentale).
(2)Conception révolutionnaire anti-blocage
Buse d'eau contrôlée électromagnétique: En appliquant un champ magnétique alternant pour briser les grappes al₂o₃, des tests industriels ont été effectués par Nippon Steel.
Buse d'eau respirante multi-trous: L'argon est soufflé à travers les micro-trous sur la paroi latérale pour former un rideau de gaz pour isoler les inclusions (le cas d'application du groupe Baowu montre une réduction de 60% du taux de blocage).
(3)Moulage de précision d'impression 3D
Fabrication intégrée du coureur complexe: Optimisation du coureur interne (par exemple la structure du guide d'écoulement en spirale) à l'impression 3D pour réduire les turbulences et l'entraînement des scories.
Prototypage rapide: accélère le cycle de test et d'itération des nouveaux buses de matériaux.
3. Traitement du traitement et du revêtement en surface
Revêtement en acier super plus rapide: Le traitement de surface de l'effet de feuille de lotus bionique empêche l'al₂o₃ d'adhérer (technologie brevetée POSCO).
Revêtement auto-guérison: génère une phase liquide pour remplir les microfissures à des températures élevées (telles que le revêtement de phase de verre borate), prolongeant la durée de vie.
4. Fabrication et recyclage verts
Conception modulaire détachable: Remplacez uniquement les pièces qui ont été fortement érodées (comme l'anneau de ligne de laitier), ce qui réduit les déchets globaux.
Recyclage des buses de carbure de zirconium déchets: La métallurgie humide est utilisée pour extraire ZRO2, avec un taux de recyclage de plus de 70% (projet de démonstration par le fer et l'acier d'Anshan).
5. Twins numériques et fonctionnement et maintenance intelligents
Optimisation de la simulation numérique: La simulation CFD est utilisée pour prédire le champ d'écoulement / champ de température de différentes structures de buse pour guider la conception.
Système de prédiction de la vie: Sur la base de l'analyse des mégadonnées des données d'utilisation historique, elle prévoit un avertissement précoce de la défaillance des buses.
