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科研成果-典型案例
 

1、 成果名称:高寿命百吨级灰口铸铁钢锭模制备技术

服务对象:中国一重集团

项目负责人:李青春

本课题面向核电材料与制备技术等国家重大战略需求,针对中国一重集团提出的百吨级大型钢锭制备过程中钢锭模内表面出现龟裂、内表面残留杂物掉肉,造成钢锭模寿命低、钢锭表面质量差、吨钢成本增加、材料浪费等炼钢厂存在的共性问题,开展高寿命灰口铸铁大型钢锭模制备核心技术研究,完成大型灰口铸铁钢锭模结构、化学成分与铸造工艺优化,开发钢锭模表面抗开裂预处理技术、铁水质量控制技术、铁水孕育处理技术,编制高寿命大型灰口铸铁钢锭模国家标准,最终实现生产规模化、产业化,填补了国内空白,实现灰口铸铁大型钢锭模高质量、规模化生产示范,该问题的解决可为我国钢锭质量赶超世界先进水平起保驾护航的作用。技术处于国内领先水平,已经申请5项发明专利。

灰口铸铁深度防护处理技术还可应用于重型卡车灰铁刹车盘、灰口铸铁模具等其它领域。

 

 

氧化前

氧化后

实验灰铁

特配灰铁

HT200

 

2、 成果名称:超低温高韧性球墨铸铁高铁转向架轴箱系列产品核心技术

服务对象:锦州捷通铁路机械有限公司

项目负责人:常国威

研发中国标准CRH350标准化动车组车辆转向架关键配件,是新型球墨铸铁在高速铁路动车组上的首次应用,填补国内空白。该项目研发成果获辽宁省科技进步三等奖,并获辽宁省科技重大专项支持。开发的高端球墨铸铁具有减振性好、收缩、应力、变形、裂纹少、流动性、薄壁化、轻量化、抗拉强度、屈服强度、伸长率、低温冲击性能高等优越性。在超低温下具有高强度、高韧性、高抗疲劳性能。在铸件壁厚30mm时,-40℃以下冲击功达到15J以上,同时屈服强度>250MPa、抗拉强度>410MPa,延伸率>20%。该产品经疲劳寿命试验台测试,目前800万次探伤未发现疲劳裂纹。

 

 

1 球化率等级2

2 石墨球数分布图

 

 

3 轴箱

4 转向架

 

3、 成果名称:大型超长铸铁压光辊关键制备技术

服务对象:大连明珠机械有限公司

项目负责人:李青春

与金属所李殿中院士团队合作,为大连明珠机械有限公司解决大型超长铸铁压光辊防铸造开裂压光辊白口层厚度控制技术难题。关键技术是大型超长铸铁压光辊防铸造开裂核心技术和φ660×6000压光辊控制白口层厚度技术。通过开发新型大型超长铸铁压光辊控制凝固技术、可移动冒口技术,确保大型超长铸铁压光辊实现自由收缩,形成防治大型超长铸铁压光辊铸造开裂核心技术。采用控制压光辊凝固过程中温度场的方法和优化压光辊铸造工艺,实现对凝固组织的控制。该技术达到了国内先进水平,赶超国外进口水平。

另外,锂电池隔膜也需要这种压光辊,大概每个月1500支。目前电池隔膜采用锻件,成本高,易变形不好控制,正在用铸造辊子替代。另外,无纺布也需求这种压光辊,每个月200-300支。随着辊子的质量逐渐达到并赶超国外进口水平,公司生产规模的扩大,必将为地方发展带来良好的经济效益和社会效益。

 

 

1 压光辊废品

2 压光辊成品

 

 

4、 成果名称:ZrCl4提纯技术及产业化

服务对象:宝钛华神钛业有限公司

项目负责人:尹桂丽

针对核电等领域对高品质海绵锆的应用需求,解决氢气还原法工艺危险系数高及杂质含量高等问题,与宝钛华神钛业有限公司联合攻关辽宁省 揭榜挂帅科技攻关计划项目ZrCl4提纯技术及产业化。通过优化脱硅锆加碳沸腾氯化工艺初步提纯原料粗 ZrCl4,开发出适合粗 ZrCl4高效提纯的复合熔盐体系,获得高纯粗 ZrCl4;通过优化还蒸工艺参数,制备出高品质海绵锆,采用全流程 AI智能控制技术确保高纯 ZrCl4和海绵锆产品质量的精准控制,最终实现高品级海绵锆的产业化。目前,已经突破路易斯酸熔盐法提纯粗ZrCl4和高纯ZrCl4-蒸海绵锆等关键技术,建立了粗ZrCl4熔盐提纯和高纯ZrCl4还蒸海绵锆工艺规范,提升了高纯ZrCl4和海绵锆产品指标。

根据公开资料,我国的核电产业每年所需锆材约为 1071.6~ 1268.4t,海绵锆约为 2143.2~2536.8t。而当前我国几家主要海绵锆生产公司的海绵锆年产能约 2150 t,总体产能低于海绵锆的年需求量。根据国家核电发展十四五规划,到 2025年末,核电装机容量将达到 7× 107 kW,核电的快速发展将直接大幅提升对核级海绵锆的需求,为核级海绵锆产业的发展创造机遇。

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