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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

结晶器振动技术的发展

介绍了连铸连轧结晶器振动技术的发展历史和现状，简单分析了结晶器正弦振动和非正弦振动形式并讨论了结晶器振动和润滑的关系。     

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。     

机械实现的非正弦振动装置在方坯铸机上的应用

通过测试结晶器的振动位移曲线，分析了非正弦振动的波形失真率，该结构验证了振动装置设计的有效性，实验结果表明采用非正弦振动后，能够减少铸坯表面纵裂的发生率，降低铸坯表面的振痕深度，改善铸坯的表面质量。     

连杆式机械传动的结晶器非正弦振动装置

提出了用连杆式机械传动实现结晶器的非正弦振动,通过改变边杆机构的杆长比和初相色可以得到不同的非正弦振动波形,连杆式机械传动的非正弦振动装置具有结构简单,便于加工１制造和维修,成本低等优点,而且适用于原有连铸机的改造。     

机械驱动结晶器非正统振动的开发

采用运动的叠加原理,开发出一种机械驱动的非正统振动装置。生产实践证明,它同液压伺服系统驱动的非正统振动系统相比具有投资省、操作维护方便、可靠性高等优点。现已应用于首钢第一炼钢厂的板坯连铸机,并取得显著的效果。     

液压伺服驱动连铸结晶器振动控制系统的设计

介绍液压伺服驱动的连铸结晶器振动计算机控制系统及其控制软件。与传统的结晶器振动控制装置相比,该系统能够根据连铸工艺要求方便地选择振动波形（正弦波或非正弦波）,并能在线改变振动频率和幅值等参数。工业实验研究结果表明,所述的计算机控制系统闭环频宽可达１０Ｈｚ,能够满足连铸生产的要求。     

浅谈转炉板坯连铸机结晶器振动系统改造

介绍炼钢厂转炉板坯结晶器原振动系统存在的问题，分析改造理由，提出将振动系统改造为非正弦振动系统的方案。阐述改造后预期达到的效果，对可实现的经济效益进行评估。     

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。     

Investigation of Friction Force between Mould and Strand Shell under Sinusoidal and Non‐sinusoidal Oscillation in Continuous Slab Casting

Friction force is an important parameter to evaluate powder lubrication and reflect the interaction between mould and strand shell. A non‐sinusoidal oscillation pattern emerges under high speed continuous casting, the characteristic of which is that the time of upward motion is longer than that of the downward motion within one cycle. In the present research experiments were performed on a slab continuous caster with a strand size of 1000 mm ×120 mm. The friction forces of sinusoidal and non‐sinusoidal oscillation under the same parameters were calculated and comparatively analysed. The results show that the friction forces of both oscillation patterns approximately change along with velocity, and present a trend to a trapezoid wave, but there is a phase difference between the friction force and relative velocity. Compared with sinusoidal oscillation, the non‐sinusoidal oscillation pattern exhibits some important advantages as follows; the maximal and average compressive forces and the compressive force work acting on the strand shell are all higher, the maximal tension is lower, and the actual amount of negative strip is higher. These advantages effect better healing of surface cracks and strand demoulds, and reduce the generation and expansion of cracks, consequently improve the surface quality.     

板坯连铸结晶器非正弦振动技术的应用

介绍了武钢三炼钢的结晶器液压正弦／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。对VAI提供的振动参数之间的关系进行了研究和优化调整，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，提高了操作安全性。     

连铸坯表面振痕形成机理的研究

详细分析了连铸坯凝固初期弯月面处与振痕形成有关的许多显著而短暂的现象,总结了振痕形成的机理,讨论了影响振痕形成的主要因素.研究结果表明:应该综合考虑连铸过程中的工艺参数以及采用结晶器非正弦振动技术减轻振痕,提高铸坯表面质量.