Com a component funcional clau en el procés de colada contínua, el desenvolupament tecnològic de la boquilla de Ladle afecta directament la puresa d’acer fos, l’eficiència de la colada contínua i la qualitat del producte. En els darrers anys, amb la recerca de la indústria metal·lúrgica de la producció eficient, verda i intel·ligent, s’han fet avenços en la tecnologia de la boquilla de Ladle en molts camps.
1. Innovació en materials d’alt rendiment
(1)Materials nano-compostos
Reforç de nano-zirconia (zro₂): La resistència al xoc tèrmic i la resistència a l’erosió de la boquilla es milloren mitjançant la tecnologia de dispersió de nanopartícules, ampliant la vida útil en més d’un 30%.
Materials compostos de gradient: La capa interior té un alt contingut en zirconi (resistència a l’erosió) i la capa exterior és una base d’alumini-carboni (resistència tèrmica de xoc), aconseguint l’optimització del rendiment-cost.
(2)Ceràmica no òxid
Nitrur de silici (si₃n₄) o sialon: used for ultra-high-oxygen steel grades (such as stainless steel), high-temperature resistant (>1600 ° C) i resistent a la penetració per acer fos, però més car.
Recobriment de carbur de silici (sic): Es diposita una pel·lícula sic a la superfície per reduir l’adhesió de l’al₂o₃ i reduir el risc d’obstruir.
(3)Materials sense carboni respectuosos amb el medi ambient
Sistema compost sense carboni/carboni: S'utilitzen resines o enquadernadors metàl·lics respectuosos amb el medi ambient en lloc de la tradició per reduir les emissions de co₂ durant el procés d'abocament.
2. Disseny estructural i integració funcional
(1)Boquilla intel·ligent
amb sensors incrustats: Integra els mòduls de control de temperatura i control en temps real per retroalimentar l'estat d'acer fos mitjançant la transmissió sense fils (per exemple, la boquilla intel·ligent desenvolupada pel grup SMS a Àustria).
Ajust de l’orifici adaptatiu: Utilitza un aliatge de memòria de forma o un mecanisme hidràulic per controlar dinàmicament l’obertura de la boquilla en resposta a canvis en la velocitat de dibuix (etapa experimental).
(2)Disseny revolucionari anti-bloc
Boquilla d'aigua controlada per electromagnètica: Aplicant un camp magnètic altern per trencar clústers, les proves industrials han estat realitzades per Nippon Steel.
Boquilla d'aigua transpirable de múltiples forats: Argon es bufa a través dels micro-forats de la paret lateral per formar una cortina de gas per aïllar inclusions (el cas d'aplicació del grup Baowu mostra una reducció del 60% de la velocitat de bloqueig).
(3)Motching de precisió d'impressió 3D
Fabricació integrada per corredors complexos: Optimització interna del corredor (per exemple, l'estructura de la guia de flux espiral) mitjançant la impressió 3D per reduir la turbulència i l'entrenament de l'escòria.
Prototipat ràpid: Accelera el cicle de proves i iteració de nous broquets de material.
3. TECNOLOGIA DE TRACTAMENT I CAPAT
Recobriment d'acer de super-aparició: El tractament de la superfície de les fulles de Lotus Bionic impedeix que s’adhereixi (tecnologia patentada POSCO).
Recobriment autònom: Genera una fase líquida per omplir els microcracks a temperatures altes (com el recobriment de fase de vidre borat), ampliant la vida útil.
4. Fabricació i reciclatge verd
Disseny modular desmuntable: Substituïu només les parts que s’han erosionat fortament (com l’anell de la línia d’escòria), reduint els residus generals.
Reciclatge de residus de carbur de zirconi: La metal·lúrgia humida s’utilitza per extreure Zro2, amb una taxa de reciclatge superior al 70% (Projecte de demostració per Anshan Iron and Steel).
5. Twins digitals i funcionament i manteniment intel·ligents
Optimització de la simulació digital: La simulació CFD s'utilitza per predir el camp de flux/camp de temperatura de diferents estructures de boquilla per guiar el disseny.
Sistema de predicció de la vida: Basat en l’anàlisi de grans dades de les dades d’ús històric, proporciona un avís precoç de la fallada de la boquilla.
