酒钢结晶器非正弦振动连铸工艺实践

在介绍结晶器振动技术的基础上,针对酒钢1号连铸机结晶器非正弦振动连铸工艺的生产实践,分析其工艺控制参数、振动装置的主要技术指标,分析连铸工艺优化实践和取样结果。生产实践表明,采用非正弦振动,能够通过现场实际情况调整,得到合理的工艺参数,在高拉速条件下获得良好的铸坯表面质量。     

宽厚板连铸结晶器摩擦行为在线测试与分析

 结晶器/铸坯摩擦行为是影响并决定铸坯表面质量的重要因素。以宽厚板坯连铸结晶器为对象,在线检测基于液压振动装置的结晶器/铸坯摩擦力,测试和分析浇铸温度、铸坯断面、拉速与结晶器振动方式等主要工艺参数对摩擦力的影响,为考察和调控结晶器/铸坯摩擦行为提供试验基础。相同工艺条件下,摩擦力随浇铸温度的升高而降低,随铸坯断面尺寸的增加而增大。正弦、非正弦振动方式与拉速-振频、振幅振动控制模型的合理匹配,能够显著改善高拉速下的结晶器/铸坯摩擦行为,结晶器振动工艺的开发和优化对于充分发挥液压振动装置设备潜力,稳定高拉速下铸坯表面质量具有积极意义。     

基于液压振动的结晶器非正弦振动

 基于宝钢板坯连铸的实测数据,对液压振动装置下结晶器非正弦振动模型相关特性进行了测试和分析。探讨了不同偏斜角度下非正弦振动波形的特点及振动装置驱动力的变化趋势,同时对拉速-振频反向控制模型下,正弦与非正弦振动方式的负滑脱等参数计算结果进行了分析,并对结晶器摩擦力的实测结果进行了讨论。结果表明,结晶器非正弦振动进一步优化了工艺参数,比传统的正弦振动更适合高速板坯连铸生产。     

非正弦振动在板坯连铸机上的应用

分析了结晶器非正弦振动的振动特性,介绍了安钢引进的VAI板坯连铸机液压振动的振动特点,讨论了非正弦反向振动的各项振动参数,降低结晶器摩擦阻力、提高保护渣耗量,而且可以在低拉速下保证较低的振痕深度,又能在高拉速下保证操作的安全性。并结合生产实践,指出该振动形式对防止粘结漏钢和改善铸坯表面质量有明显作用。     

连铸结晶器振动方式的探讨

在分析结晶器振动参数及保护渣耗量对振痕深度及结晶器润滑影响的基础上，讨论了结晶器非正弦振动方式提高拉速，防止粘结的原因及高拉速振动参数的取值范围。     

高拉速厚板坯连铸结晶器流场影响因素的模拟研究

运用数值模拟研究方法,研究高拉速厚板坯连铸结晶器流场的影响因素;研究浸入式水口结构、水口控流方式、水口出口角度、水口浸入深度、结晶器宽度、结晶器厚度、吹氩等因素对结晶器流场、液面流速以及初生坯壳的影响.结果表明在高拉速下,结晶器的流场不稳定因素增多,工艺参数对结晶器流场的影响因数增加.在高拉速下结晶器流场流速高,液面波动大,液钢流束冲击深度大,势必造成产品质量的下降趋势,因此高拉速厚板坯连铸过程必须采用电磁制动或流场控制技术,降低高流速带来的不利影响;水口结构与结晶器规格最优化与匹配能得到适宜的结晶器流场;同时发现高拉速钢液流束对结晶器初生坯壳的影响严重,是高拉速漏钢率高的直接原因之一.     

高拉速板坯连铸的设备改造和工艺优化

介绍了梅钢2号高拉速板坯连铸机生产工艺及装备改进的情况,包括结晶器冷却、结晶器保护渣性能、结晶器振动参数、结晶器足辊安装参数、二次冷却及连铸机开口度的调整优化和连铸液压站改造等,并简要介绍了在生产中取得的效果.     

板坯连铸结晶器液压振动系统状态监测试验研究

基于板坯连铸试验平台结晶器液压振动装置,检测不同振动参数下液压缸位移等参数,分析了液压缸位移偏差、相位差随振动参数的变化规律,并讨论了非正弦振动波形的特征。结果表明,液压振动装置实现的结晶器正弦和非正弦振动,具有较高的振动精度,显示出其在结晶器振动方面具有明显的优势。     

高速连铸技术研究

高效连铸的核心是高拉速,高拉速的实现是一项集工艺技术、装备技术与生产操作技术于一体的综合性技术。本文介绍了高速连铸控制技术难点及技术研究方向,重点分析了不同坯型的高速连铸技术,包括高效强冷结晶器和结晶器振动优化、结晶器内钢液流动和液面波动控制、高速保护渣技术、高速连铸漏钢预报技术以及二冷动态控制等。未来,“立体多锥度”结晶器、变速冷却结晶器、非牛顿流体保护渣、强力均匀高效二冷技术、高速连铸智能辅助装备等更多先进技术的投入应用,将推动铸机拉速向着更高的方向发展。     

连铸结晶器混合驱动系统的非正弦振动波形

 针对频率、振幅和波形均可在线调整的连铸结晶器电动式混合驱动系统,提出与其运行模式相匹配的非正弦振动波形。首先阐明新型驱动系统非正弦波形的发生机理;然后按照激波机构的运行特点,考虑系统运行过程中的平稳性和运动约束条件,构建了激波机构的速度函数,进而根据驱动系统运动学推导出以频率、振幅和偏斜率为基本参数的结晶器非正弦振动波形;最后给出非正弦波形的关键工艺参数计算公式,讨论了[vc-f、h]同步控制模型中控制参数与振动工艺参数的关联规律,并以某中碳钢板坯连铸生产为例,利用关联规律,得到了完全符合振动工艺原则的非正弦控制模型,从而验证了该非正弦波形的有效性和实用性。     

Optimization of Oscillation Model for Slab Continuous Casting Mould Based on Mould Friction Measurements in Plant Trial

Lubrication and friction between the mould and strand are strongly influenced by mould oscillation, and play an important role in slab quality and operating safety during continuous casting processes. Investigation of mould oscillation is therefore essential for getting a better online control of the mould processes. A feasible approach for the development and optimization of mould oscillation was put forward, which combined online measurement of mould friction, design of negative oscillating parameters and evaluation for powder consumption. Three different control models including sinusoidal and non-sinusoidal oscillation for mould oscillations were developed to investigate and evaluate the effects of oscillation on mould friction and powder lubrication. For the purpose of investigating mould friction between mould and strand, online measurement was carried out on a slab continuous caster equipped with a hydraulic oscillator. Also the comparison of the mould friction in sinusoidal and non-sinusoidal mould oscillation was made for subsequent analysis. The industrial experiment result shows that the combination of inverse control model and non-sinusoidal oscillation mode will contribute to the proper powder consumption, leading to a suitable effect of friction force on strand surface, especially for high speed continuous casting. The proposed method provides reliable basis for guiding and optimizing mould oscillation among control models, sinusoidal oscillation and non-sinusoidal oscillation.     

连铸结晶器非正弦振动系统神经元控制研究

连铸机结晶器非正弦振动的目的是减少振动的负滑脱时间,为了提高非正弦振动的控制精度,采用了单神经元自适应PID控制,与传统PID的控制效果进行了比较。仿真及试验结果表明:单神经元自适应PID控制提高了结晶器振动的响应速度,有效地保证了结晶器振动负滑脱时间这一控制指标;减小了位置跟踪波形的畸变,使结晶器按给定非正弦振动特性曲线运动。     

电动伺服非正弦振动系统在板坯连铸机上的应用

介绍了连铸机振动装置的发展趋势。由于电动伺服非正弦振动系统具有高同步性、精密控制、运行可靠、维护方便、节能等优点,在板坯连铸机使用后可较好地改善板坯质量,提高产量。     

Investigation and Application of Non-sinusoidal Oscillation Technique of Mold

To improve the slab quality, a kind of non-sinusoidal oscillation technique of mold driven by elliptic gears was developed. The waveform functions of non-sinusoidal oscillation were determined, and the calculation method and curves of technological parameters for non-sinusoidal oscillation were given. At the case of waveform deviation factor α equal to 0. 31 and oscillation amplitude h equal to ±2.7 mm, the relationship between oscillation frequency and casting speed is determined, and the technological parameters for non-sinusoidal oscillation are calculated. The testing results of industrial application indicated that this technique could not only improve the slab surface quality, but also reduce the steel breakout.     

连铸结晶器非正弦振动参数及同步控制模型的研究

给出了一种用于连铸生产的非正弦振动波形,并对其波形参数和振动工艺参数进行了讨论。结果表明：这种非正弦振动波形具有较好的拉坯速度适应范围,能够满足连铸生产的要求。另外,还对其波形参数的选择方法进行了探讨,导出了该非正弦振动的同步控制模型。     

高拉速连铸结晶器振动参数对板坯表面裂纹形成的影响

 结晶器振动导致初凝坯壳受力和变形是产生铸坯表面裂纹的主要原因。通过计算2.0 m/min拉速时弯月面区最大液体摩擦力和最大渣道动态压力,分析了高拉速下结晶器振动参数变化对板坯表面纵裂纹和横裂纹形成的影响,并结合振动参数对结晶器润滑和振动状态的影响,阐明减少表面裂纹的振动参数控制措施。研究结果表明：提高振频和振幅均增大铸坯表面裂纹形成的可能,振频影响强于振幅;增大非正弦振动因子降低了坯壳撕裂可能性,且对润滑有利,但使振痕加深,振动冲击加剧;适当降低振频,增大振幅和非正弦振动因子可抑制表面裂纹形成。