鈦穩(wěn)定的ULC鋼對堵塞非常敏感。目前對這種現(xiàn)象還沒有完全的認識清楚，特別是對鈦穩(wěn)定的ULC鋼。在這種背景下，本項目的主要目標(biāo)是:? 更好地理解導(dǎo)致堵塞的機理。? 利用這些知識，制定工藝和構(gòu)建優(yōu)化措施。工作方案是作為工廠以及實驗室試驗和數(shù)值計算合作而建立的。項目會議每年在合作伙伴的駐地舉行兩次，該研究項目的主要成果已在網(wǎng)絡(luò)研討會上公布。除《成果的科學(xué)技術(shù)說明》中注明的外，根據(jù)修訂后的合同技術(shù)附件，目標(biāo)已經(jīng)完成。每個任務(wù)的結(jié)果總結(jié)如下。主要的結(jié)果、結(jié)論和開發(fā)在結(jié)果的科學(xué)和技術(shù)說明中進行了
WP1（工作項目1）: 產(chǎn)生一個與操作實踐和水口阻塞發(fā)生之間相關(guān)的數(shù)據(jù)庫
在任務(wù)1.1中，合作伙伴收集了可用的知識，并列出了他們之前的研究活動的經(jīng)驗，總結(jié)了鈦含量對鋼液中夾雜物尺寸和堵塞的影響。在任務(wù)1.2中，通過對阻塞的水口解剖分析，觀察了堵塞結(jié)瘤沉積的分布，確定了三種主要的阻塞沉積類型。采用一種新的方法測定了VASL鋼廠沉積結(jié)瘤物材料的形貌、尺寸和化學(xué)成分，概括了主要發(fā)現(xiàn)。在任務(wù)1.3中，行業(yè)合作伙伴開發(fā)了一個常用的阻塞指數(shù)，并對該指標(biāo)進行了調(diào)整。分析了SALZF鋼廠和VASL鋼廠不同的真空脫氣工藝。SALZF鋼廠為VD工藝，VASL鋼廠為RH工藝。行業(yè)合作伙伴之間交換了數(shù)據(jù)，并統(tǒng)一了堵塞檢測的評估標(biāo)準。在VASL鋼廠，即RH真空脫氣工藝路線中，脫氧前的氧含量顯著降低。在SALZF鋼廠，從脫氧到開始連鑄之間的時間階段上，Al和Ti的含量明顯較高。在SALZF鋼廠的OES-PDA上比較了無鈣鋼和經(jīng)鈣處理鋼的P合金化處理的鋼水結(jié)果。在VASL鋼廠，對Ti-IF和P-IF鋼牌號的OES數(shù)據(jù)進行了分類分析。在任務(wù)1.4中，我們對結(jié)果進行了總結(jié)，并將其作為下面工作項目WP的起點，例如使用堵塞計量試驗臺進行COMDIC試驗的起始條件，收集了中間包和塞棒的幾何形狀、澆鑄速度等連鑄條件，并從文獻中獲取了初始非金屬夾雜物NMI分布。
WP2（工作項目2）: 實驗室試驗
在任務(wù)2.1中，應(yīng)用了工業(yè)合作伙伴和文獻給出的堵塞促進參數(shù)對夾雜物行為、形態(tài)和化學(xué)的影響進行了實驗室規(guī)模的實驗。為了確定導(dǎo)致含鈦ULC鋼嚴重堵塞行為的影響，在tammann型爐中進行了添加FeTi鈦鐵合金和不添加FeTi鈦鐵合金的脫氧實驗，進行了三個系列的實驗。一般來說，較小尺寸的夾雜物更容易粘附在水口內(nèi)壁上，造成較為嚴重的水口結(jié)瘤堵塞。在全氧含量較低的情況下，當(dāng)FeTi鈦鐵合金加入時，可以檢測到細小氧化鋁顆粒的形成，這些小顆粒的氧化鋁夾雜分離傾向較低。因此，一般來說，與含相同總氧水平的無鈦鋼相比，FeTi鈦鐵合金的添加應(yīng)該促進了結(jié)瘤堵塞的形成，合金添加的時間段上看，沒有導(dǎo)致試樣內(nèi)夾雜物的顯著變化。在任務(wù)2.2中，研究了鋼液和非金屬夾雜物之間的潤濕行為，因為鋼液內(nèi)部和界面處夾雜物的行為受到強烈影響。為了研究來自工業(yè)伙伴的各種鋼牌號對鋁鈦氧化物的潤濕行為，采用了一種新方法。
采用等離子噴涂法在鉬板上制備Al2O3-TiOx基板?？紤]了涂層的不同成分以及三種不同的合金。分析了TiO2和不同合金對潤濕角的影響。在富鋁基體中，無鈦ULC的潤濕傾向低，而Ti-P合金鋼的接觸角明顯較低。此外，還研究了與氧化鋁接觸的Fe-Nb鋼種，隨著鈮含量的增加，潤濕角顯著降低。在任務(wù)2.3中，在堵塞計量試驗臺中考察了鋼化學(xué)、脫氧實踐和連鑄參數(shù)對堵塞率的影響，以0.09%、0.06%、0.03%和0%為目標(biāo)的4個鋁和鈦含量水平和不同的含量水平組合進行了研究，共進行了22項試驗，Al和Ti的含量水平不能精確地涵蓋在所有試驗中。此外，為了調(diào)節(jié)夾雜物的數(shù)量，還改變了脫氧前的等待時間和塞棒的提升高度。在4個無堵塞的實驗中，Al和Ti的值都較低，夾雜物數(shù)量也較低。如果將中度堵塞與重度堵塞相比較，純鋁更容易出現(xiàn)中度堵塞，而鈦和鋁和鈦的混合物更容易出現(xiàn)重度堵塞。用掃描電鏡/能譜儀對四種堵塞的水口進行分析，對三次試驗的試樣進行自動SEM/EDS夾雜物評估。這些試樣是在開始澆鑄前采集的。從兩個試驗中堵塞水口解剖分析，顯示了類似的夾雜物沉積結(jié)瘤積累行為。任務(wù)2.4調(diào)查Al脫氧后和加入Ti后的結(jié)果對夾雜物的瞬態(tài)行為，Fe-Ti和 Fe-Nb系鋼種與氧化鋁夾雜物的潤濕性和堵塞測量試驗臺的試驗進行概括總結(jié)，給出總體的觀察和建議。