高拉速连铸结晶器非正弦振动波形

连铸结晶器非正弦振动是保证铸坯质量前提下提高拉速的有效手段,本研究采用分段函数法构造出具有最佳振动模式特点的结晶器非正弦振动波形,给出了其解析表达式,并在此基础上确定了振动工艺参数,最后分析了波形的动力学特性.研究表明,该波形适于实际应用,其参数确定方法为指导连铸生产提供了依据.     

STUDY ON NON-SINUSOIDAL OSCILLATION FOR SLAB CONTINUOUS CASTING MOLD WITH HIGH CASTING SPEED Ⅰ. Mechanism of Oscillation Marks Formation

通过分析2.0 m/min拉速稳定浇铸时振动周期内弯月面初凝坯壳的受力情况,阐述了高拉速连铸坯表面振痕形成过程,给出振动参数与最大液体摩擦力和最大保护渣渣道动态压力关系;结合振动参数对振动过程参数的影响和实际设备状况,提出了振动参数优化方向,确定了拉速升至2.2 m/min时的振动参数值.结果表明,弯月面初凝坯壳在钢水静压力、摩擦力和保护渣渣道压力作用下随凝固进程形成振痕,振痕生成位置取决于初凝坯壳糊状区固相分率;随拉速提高,应降低振频、增大振幅和非正弦振动因子,以改善振动效果和振痕形貌;拉速升至2.2 m/min时的适宜振频、振幅和非正弦振动因子分别为145 min-1,±5.0 mm和0.25.     

Effect of cooling structure on thermal behavior of copper plates of slab continuous casting mold

A three-dimensional finite-element model of slab continuous casting mold was conducted to clarify the effect of cooling structure on thermal behavior of copper plates. The results show that temperature distribution of hot surface is mainly governed by cooling structure and heat-transfer conditions. For hot surface centricity, maximum surface temperature promotions are 30℃ and 15℃ with thickness increments of copper plates of 5 mm and nickel layers of 1 mm, respectively. The surface temperature without nickel layers is depressed by 10℃ when the depth increment of water slots is 2 mm and that with nickel layers adjacent to and away from mold outlet is depressed by 7℃ and 5℃, respectively. The specific trend of temperature distribution of transverse sections of copper plates is nearly free of cooling structure, but temperature is changed and its law is similar to the corresponding surface temperature.     

原油包裹体中芳香烃组分类型与成熟度关系——以三肇凹陷扶余油层为例

为了明确油包裹体中芳香烃组分与原油成熟度的关系,基于原油的荧光性,利用单个包裹体组分无损分析的荧光光谱方法,对松辽盆地三肇凹陷扶余油层油包裹体荧光光谱进行了定量化描述。首先获取了储层油包裹体荧光颜色类型,然后获得了单个油包裹体荧光光谱图,并对比标准芳香烃在波长为365 nm单色光激发下的荧光光谱主峰波长特征值,最终划分了油气充注幕次及不同幕次油包裹体芳香烃组分类型。研究结果表明：扶余油层发育黄色、黄绿色、蓝绿色和蓝色4种荧光颜色油包裹体,代表了不同成熟度的油气充注。其中第1幕黄色荧光油包裹体主峰对应的波长（λ_max）为576.0~584.5 nm,为低成熟度油充注;第2幕黄绿色荧光油包裹体λ_max为528.7~546.3 nm,为中等成熟度油充注;第3幕蓝绿色荧光油包裹体λ_max为491.6~516.1 nm,为中等成熟度油充注;第4幕蓝色荧光油包裹体λ_max为440.6~456.5 nm,为高成熟度油充注。综合判定得出,三肇凹陷扶余油层在地质历史时期经历了4幕油气充注。油包裹体中芳香烃组分主要有十环芳香烃、并四苯,其次含有红荧烯,并含有少量的胆蒽、蒽;储层油包裹体总体表现出小分子量芳香烃少、大分子量芳香烃多的特征,说明储层包裹体中原油以低-中等成熟度原油为主。通过拟定油包裹体荧光光谱特征与芳香烃组分关系,从而为原油芳香烃组分类型及成熟度研究提供一定依据。     

连铸振动结晶器内液态保护渣消耗机理

通过引入材料学中变截面悬臂梁理论,计算了连铸结晶器弯月面以下初凝坯壳受力,分析了结晶器正弦振动条件下初凝坯壳变形行为,并阐明液态保护渣消耗机理.结果表明,保护渣消耗于正滑脱中后期至下一个正滑脱前中期,包括整个负滑脱时期,负滑脱中期渣道宽度是保护渣消耗的限制性因素.通过增大黏度、振频和振幅使负滑脱时期内保护渣消耗量降低,从而增大了正滑脱时期内渣耗占整个周期内渣耗的比重,使正滑脱时期成为保护渣的主要消耗期.反之,负滑脱时期为保护渣主要消耗期.     

基于模糊聚类及神经网络的连铸漏钢预报

在模糊RBF神经网络的基础上,通过融合基于贴近度的改进FCM和Conditional FCM算法,建立了改进的模糊RBF网络模型;并结合某钢厂连铸现场采集的历史数据将该模型应用于连铸漏钢预报的过程中。结果表明,改进的网络模型能更准确地辨识连铸粘结漏钢过程中典型温度模式1和模式2,对二者的预报率分别达到949%和983%,报出率均达到100%,其预报性能更佳,能更有效地预报拉漏事故。     

高效板坯连铸结晶器监控技术集成系统开发

以LabVIEW为开发工具,采用人工神经网络技术、铜板热成像等可视化手段,开发了一套集成漏钢预报、结晶器热行为、非正弦振动技术以及钢液面流动特性的结晶器在线监控系统,并实施了在线应用,半年试运行表明系统达到了设计要求。     

高拉速板坯连铸结晶器液体摩擦机理分析

基于液态渣动量和质量守恒原理,建立结晶器非正弦振动模式下弯月面区液体摩擦力计算模型,通过分析2.0 m·min-1拉速时液体摩擦力极值问题,提出新的液体摩擦机制.研究表明:液体摩擦力受渣道形状、熔渣池深度和结晶器与铸坯间相对运动状态等影响,并随振动波形变化;理想状态下最大液体摩擦力发生在振动速度与拉速相等时刻附近;表面裂纹生成于临近负滑脱段的正滑脱时段内,并在负滑脱段得到愈合.     

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。     

高拉速连铸结晶器非正弦振动因子研究

通过分析连铸结晶器振动过程参数和结晶器内摩擦力,确定了一种新的非正弦振动形式下1.8和2.0 m/min拉速时的非正弦振动因子,并阐明了非正弦振动因子随拉速提高的变化规律.结果表明:1.8和2.0 m/min拉速时非正弦振动因子适宜值为0.2,与实际应用值一致;振动频率和振幅不变,拉速由2.0 m/min升至2.2 m/min,非正弦振动因子应增至0.25,以改善振动效果.