Ca o componentă funcțională cheie în procesul de turnare continuă, dezvoltarea tehnologică a duzei de laguri afectează în mod direct puritatea oțelului topit, eficiența turnării continue și a calității produsului. În ultimii ani, odată cu urmărirea industriei metalurgice a producției eficiente, verzi, inteligente, au fost făcute descoperiri în tehnologia duzei în multe domenii.
1. Inovație în materiale de înaltă performanță
(1)Materiale nano-compozit
Armare nano-zirconia (zro₂): Rezistența la șoc termic și rezistența la eroziune a duzei sunt îmbunătățite prin tehnologia de dispersie a nanoparticulelor, prelungind durata de viață cu mai mult de 30%.
Materiale compozite gradient: Stratul interior are un conținut ridicat de zirconiu (rezistență la eroziune), iar stratul exterior este o bază de aluminiu-carbon (rezistență la șoc termic), obținând optimizarea costurilor de performanță.
(2)Ceramică non-oxid
Nitru de siliciu (si₃n₄) sau sialon: used for ultra-high-oxygen steel grades (such as stainless steel), high-temperature resistant (>1600 ° C) și rezistent la penetrare de oțel topit, dar mai scump.
Acoperire cu carbură de siliciu (SIC): O peliculă SIC este depusă la suprafață pentru a reduce adeziunea Al₂o₃ și pentru a reduce riscul de blocare.
(3)Materiale ecologice fără carbon
Sistem compozit cu conținut scăzut de carbon/carbon: Rășini ecologice sau lianți metalici sunt folosiți în loc de ton tradițional pentru a reduce emisiile de CO₂ în timpul procesului de turnare.
2. Proiectare structurală și integrare funcțională
(1)Duză inteligentă
cu senzori încorporați: integrează modulele de monitorizare a temperaturii și fluxului în timp real pentru a feedback starea oțelului topit prin transmisie wireless (de exemplu, duză inteligentă dezvoltată de grupul SMS din Austria).
Reglarea orificiului adaptiv: Utilizează un aliaj de memorie de formă sau un mecanism hidraulic pentru a controla dinamic deschiderea duzei ca răspuns la modificările vitezei de desen (etapa experimentală).
(2)Design revoluționar anti-blocaj
Duză de apă controlată electromagnetic: Aplicarea câmpului magnetic alternativ pentru a rupe clusterele al₂o₃, testele industriale au fost efectuate de Nippon Steel.
Duză de apă respirabilă cu mai multe găuri: Argonul este suflat prin micro-găuri de pe peretele lateral pentru a forma o perdea de gaz pentru a izola incluziunile (cazul de aplicare al grupului Baowu arată o reducere de 60% a ratei de blocaj).
(3)Turnare cu precizie de imprimare 3D
Fabricare integrată de alergător complex: Optimizarea internă a alergătorului (de exemplu, structura de ghidare a fluxului în spirală) prin imprimare 3D pentru a reduce turbulența și antrenarea zgurii.
Prototiparea rapidă: accelerează ciclul de testare și iterație al noilor duze de material.
3. Tehnologia de tratare a suprafeței și acoperire
Acoperire de oțel super-sparse: Efectul de frunze de lotus bionic Tratamentul de suprafață împiedică Al₂o₃ să adere (tehnologie brevetată POSCO).
Acoperire de auto-vindecare: generează o fază lichidă pentru a umple microcractele la temperaturi ridicate (cum ar fi acoperirea cu fază din sticlă borat), extinzând durata de viață a serviciului.
4. Fabricare verde și reciclare
Design modular detașabil: Înlocuiți doar piesele care au fost puternic erodate (cum ar fi inelul liniei de zgură), reducând deșeurile generale.
Reciclarea deșeurilor de carbură de zirconiu: Metalurgia umedă este utilizată pentru a extrage Zro2, cu o rată de reciclare de peste 70% (proiect demonstrativ de Anshan Iron and Steel).
5. gemeni digitali și funcționare și întreținere inteligentă
Optimizarea simulării digitale: Simularea CFD este utilizată pentru a prezice câmpul de curgere/câmpul de temperatură al diferitelor structuri de duze pentru a ghida proiectarea.
Sistem de predicție a vieții: Pe baza analizei de date mari a datelor de utilizare istorică, oferă avertisment timpuriu privind eșecul duzei.
