成果简介：

水口结瘤是困扰连铸的重要问题，结瘤会导致结晶器内流场偏流、液面波动、卷渣、 脱落的结瘤物还可能被凝固坯壳捕捉，形成皮下夹杂，危害连铸坯质量。本项目立足于 结瘤浸入式水口解剖及结瘤物分析，明确结瘤物形成机理，将微观粒子的运动状态、受 力行为、粒子沉积的条件构建结瘤物形成过程多尺度预测模型，本研究对揭示结瘤物形 成过程与水口结瘤物沉积及结瘤导致的偏流、液面波动、卷渣等宏观流动特征有着重要的指导和借鉴作用。

成熟程度及推广应用情况：

目前处于何种研发阶段：☒研发 ☐小试 ☐中试 ☐小批量生产 ☐产业化。

已投入成本：60 万元。

推广应用情况：建立结瘤物形成多尺度预测模型，预判不同工况条件下水口结瘤倾 向性和动态演化进程，预测水口结瘤物动态沉积的进程与流股偏流、结晶器液位波动、卷渣的特征关系。模型已工业化应用包钢。

期望技术转移成交价格（大概金额）：100 万元。

技术优势：

1.  水口结瘤物的动态沉积是一个涉及多相流和多场作用的“微观-介观-宏观”典型问

题，通过多尺度建模的方法建立微观粒子的状态变化与水口结瘤导致的流股宏观特征。

2.  预测结瘤物动态沉积的进程与流股偏流、结晶器液位波动、卷渣等宏观流动特征

的关系。

性能指标：

确定了钢中 Al2O3 夹杂物在浸入式水口内壁沉积机理。建立了沉积过程多尺度预测 模型，模型可以预测浇注过程结晶器流场、夹杂物运动、液面波动卷渣及其对铸坯质量的影响，成果已应用于包钢稀土型 IF 钢的生产。

市场分析：

可在冶金企业推广应用。

经济效益分析：

成果应用于后，稀土处理铝镇静钢稳定连浇 8 炉，卷渣和水口剥落物导致的质量缺

陷率大幅度减少。

成果亮点：

1.  具有自主知识产权，研究成果已申请国家发明专利 2 项，发表相关科研论文 SCI、EI 8 篇以上。

2.  成果来源：自然基金钢中 Al2O3 夹杂在耐材壁面动态沉积/剥落行为的应用基础研 究（NO.50774031）项目、 自治区科技成果转化下划资金项目《汽车家电用深冲板关键技术开发及产业化应用》（NM2019BT001）。

3.  技术先进性：铝脱氧稀土处理钢连浇炉数 8 炉以上，中国金属学会成果评价为“国 际先进 ”，基本解决稀土钢规模化生产遇到的难题，实现稀土在汽车板生产中的高效经济利用。

4.  研究成果获得 2021 年冶金科学技术奖（二等奖），奖项项目名称为白云鄂博矿绿色高效生产稀土汽车板的关键冶金技术及产业化。

成果相关照片：

联系人：姚老师 

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