连铸结晶器瞬态摩擦阻力的实验研究

应用连铸结晶器凝固综合模拟装置,研究了结晶器瞬态摩擦阻力随结晶器振动的变化规律。结果显示在结晶器上部,连铸坯与结晶器之间以粘性摩擦为主,摩擦阻力的变化规律与结晶器振动的速度波形一致。应用结晶器非正弦振动,在保证负滑动期间对初始凝壳的压缩作用的同时,可以大幅度降低正滑动期间的结晶器摩擦阻力。这对防止高速连铸初始坯壳的拉裂、提高拉坯速度有重要意义。     

结晶器非正弦振动理论的研究

建立了非正弦振动波形的计算方法,首次提出了一个基于电液伺服振动系统的振幅和振动频率可调的分级匹配控制模型,使正常拉坯时,振动频率为１００～１２０ｍｉｎ＾－１负滑动率为－１０％～－２０％,负滑动时间稳定在０．０６ｓ左右,开发了电液伺服结晶器振动系统,热试结果表明,应用非正弦振动可使初始凝固坯壳在正滑动其期间所受的摩擦阻力降低４０％,皱痕深度大为减轻,铸坯表面质量明显提高。     

连铸结晶器非正弦振动函数及工艺参数研究

 结晶器非正弦振动在有效避免黏结性漏钢的同时,可以获得较短的负滑动时间,有助于提高铸坯表面质量。非正弦振动的加速度比正弦振动大,容易产生冲击,降低结晶器运动的平稳性。针对此问题,构造了一种新型非正弦振动波形函数,其加速度可以根据实际情况给定,以保证良好的波形动力学特性。此波形函数可以在恒定的加速度下,通过增加波形偏斜率来减小负滑动时间,在增强非正弦振动特征的同时,不影响结晶器振动平稳性;另外,在恒定的波形偏斜率下,可以通过减小振动加速度来减小负滑动时间,在增强振动平稳性的同时,提高铸坯表面质量。通过对振动工艺参数的分析,给出了各工艺参数的计算方法,绘制了多工艺参数等值曲线,为拉速-频率同步控制模型的确定提供了参考。     

结晶器非正弦谐振技术的开发与应用

研究了非正弦振动发生装置。构造了非正弦振动的波形函数，开发了非正弦振动发生装置和结晶器谐振技术，给出了最佳谐振弹簧力的计算方法。针对首钢大板坯连铸机，优化了非正弦振动的工艺参数，减小了负滑动时间和最大相对速度差，增加了负滑动率、正滑动时间和负滑动量。此技术应用于首钢板坯连铸机，且对采用非正弦振动和正弦振动的两流铸坯进行对比分析。结果表明，此非正弦振动技术在减少粘结性拉漏、减少表面裂纹及减轻表面振痕、提高铸坯表面质量等方面均取得了明显效果。     

结晶器振动参数与拉坯速度的匹配关系

本文给出了实现负滑脱振动的结晶器振动参数与拉坯速度的一般关系式，分析了振动基本参数对结晶器振动工艺效果的影响，建立并讨论了振幅、频率、波形偏斜率与拉坯速度的匹配关系。     

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。     

两种振动频率与拉坯速度匹配关系的比较与分析

为取得良好的结晶器振动工艺效果，在连铸生产中对振动频率与拉坯速度匹配进行了改进，根据取得的结果，进行了比较和分析。证实振动频率与拉坯速度匹配关系的改进与完善，能不断改善结晶器振动工艺效果，有效控制坯壳粘结。     

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。     

高速连铸时结晶器振动形式及振动参数的选择

分析了结晶器的非正弦振动形式，确立了振动频率和拉坯速度的最佳匹配关系。     

正弦振动结晶器摩擦力与负滑脱参数对比分析

结晶器摩擦力是反映结晶器与铸坯间相互作用、评价保护渣润滑性能的重要参数.由于摩擦力的检测与计算比较复杂,一般通过对振动工艺参数的理论分析来估算结晶器与铸坯间的润滑与摩擦.基于液压振动装置的板坯连铸试验平台,对结晶器摩擦力和振动速度进行了检测实验研究.通过对理论与实测计算结果的对比分析,讨论了结晶器摩擦力状态与负滑脱参数的关系及二者随拉速的变化趋势.该研究在制定适宜的振频-拉速匹配关系、定量理解结晶器与铸坯间的瞬态摩擦行为等方面具有一定的指导作用.     

首台机械驱动结晶器非正弦振动装置

机械驱动的结晶器非正弦振动装置在首钢投产运行以来,工艺效果显著,设备运行稳定。该装置是由燕山大学和首钢共同研制成功的,目前已通过技术鉴定。机械驱动的结晶器非正弦振动装置的结构紧凑、设备简单、操作容易、维护工作量小,而且对环境要求不高,且投资省。该装置对提高拉坯速度、改善铸坯表面质量、减少拉漏及拉裂等方面均有明显效果。是发展高效连铸技术的关键技术设施。该装置填补了国内结晶器非正弦振动工业生产应用的空白。首台机械驱动结晶器非正弦振动装置@张平     

板坯结晶器液压振动同步控制模型的优化设计

针对应用于板坯连铸结晶器液压振动的正弦波形和二阶三角级数非正弦波形,根据保护渣消耗量、振痕深度、振动加速度等重要的限制性因素,以负滑脱时间为基本参考量建立了用于设计结晶器振动同步控制模型的规划求解数学模型,并通过计算获得了各类钢种对应的优化的同步控制模型。另外,基于该优化控制模型对与铸坯质量紧密相关的几个重要的振动工艺参数进行了计算。计算结果表明,本次研究中获得的优化的结晶器振动同步控制模型具有较好的合理性,在浇铸工艺参数（拉速）发生变化时,其相应的振动工艺参数变化较为稳定,这对于铸坯质量来说十分有利,具有良好的冶金效果。     

板坯结晶器非正弦振动参数优化

基于现场拉速提高后中碳钢、低合金钢等铸坯表面产生裂纹缺陷,对非正弦振动系统及保护渣指标进行优化,优化后振动参数配合调整后的保护渣,随拉速波动变化平稳,振幅能够随着拉速相应调整,保护渣消耗量增加0.03～0.05 kg/t,负滑脱时间稳定为0.18 s,负滑动比率稳定在36%左右,铸坯脱模效果及表面质量明显提高。     

固体声系统早期识别连铸坯拉漏

据Stahl und Eisen No12,1990,P109报道,德国蒂森公司和振动测量仪表公司(SMS)合作,研制出一种早期识别连铸坯拉漏的智能自适应系统。在连铸操作发生变化,更换结晶器、改浇其他钢种和改变板坯断面尺寸以及结晶器形状时,该监视系统能够针对实际条件迅速实现匹配和最佳化。在浇铸期间,结晶器振动台架使结晶器沿正弦轨迹作上下运动,防止坯壳粘附在铜板上。同时结晶器内添加浇铸保护渣,加强润滑。连铸坯离开结晶器时,坯壳厚度通常为10～15mm。如果坯壳粘附在铜板上,由于     

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。     

高拉速连铸结晶器非正弦振动同步控制模型

 结晶器非正弦振动是实施高拉速连铸和提高铸坯质量的关键技术。提出了结晶器非正弦振动波形及振动工艺参数的确定方法和基本参数的选取原则，并结合高拉速连铸机的特点，分析了振动基本参数对工艺参数的影响规律，建立了拉速与振动基本参数间的同步控制关系，为改善工艺参数、最大限度地发挥非正弦振动技术优势、满足高效连铸生产要求提供了依据和指导。     

机械驱动结晶器非正弦振动装置通过国家冶金局鉴定

由燕山大学和首钢总公司合作研制成功的“机械驱动的结晶器非正弦振动装置”,于1999年6月5日在北京通过了由国家冶金局主持召开的专家鉴定。结晶器非正弦振动是发展高效连铸的关键技术,它对提高拉坯速度、改善铸坯表面质量、减少拉裂。拉漏等方面都有明显效果。目前国外只有少数工业发达国家采用了该项技术,他们都是采用电液伺服系统驱动振动台来实现结晶器的非正弦振动。机械驱动的结晶器非正弦振动装置具有投资省（约为电液伺服系统的l／5－l／7）、设备简单、结构紧凑、对工作环境要求不高、操作简单、维护工作量少及工作可靠性高等优…     

南钢方坯连铸结晶器振动参数优化的研究

针对南钢方坯连铸在拉速提高后,振动参数在保持原模式条件下,低拉速范围结晶器导前偏大,结晶器与铸坯间的机械作用力大;高拉速下负滑脱时间偏小,保护渣耗量低,造成铸坯振痕弯曲、外凸、严重时出现钩形振痕现象的特点,对结晶器振动参数进行了优化。实践表明,采用优化的振动参数,提高了铸坯的润滑,降低了拉坯阻力,消除了钩形振痕,振痕恢复至正常圆角凹陷形。     

板坯连铸结晶器振动参数的优化

从结晶器振动参数研究入手,结合奥钢联板坯连铸机本身特点,对振频、振幅、波形偏斜率等参数进行了系统分析和优化。非正弦系数从0.5提升到0.65后,对应的波形偏斜率参数达到0.3,非正弦振动加强,坯壳与铜板粘结情况得到改善,铸坯表面振痕深度明显降低。     

电动缸非正弦振动在板坯连铸机上的应用

介绍了酒钢炼钢一工序的板坯振动台结晶器正弦及非正弦振动技术,对非正弦振动与正弦振动的特点进行了比较。通过对非正弦振动参数进行优化调整,降低负滑脱时间,明显减少了振痕深度和改善了铸坯表面质量,同时增加正滑脱时间,降低了粘连漏钢的风险。