结晶器振动波形分析及其应用研究

在连铸连轧生产过程中，结晶器振动方式对铸坯的质量起到关键作用。结合结晶器的工艺特性，首先在理论上对正弦振动和非正弦振动两种方式的波形进行了分析比较，得出非正弦振动方式在结晶器振动过程更有利于提高铸坯质量结论，然后通过一应用实例证明了理论分析的正确性与合理性。     

电动缸式非正弦振动在莱钢小方坯中的实践应用

结晶器振动系统是一个连铸机必不可少的组成部分，本文主要介绍了莱钢5#机六流小方坯连铸机非正弦振动改造的背景、实践应用、使用效果，并对非正弦振动与正弦振动的优缺点做了对比。非正弦振动的应用有效的提高了铸坯拉速，降低了漏钢率，同时还可提高铸坯的表面质量。     

板坯连铸结晶器内铸坯凝固及变形的热力耦合有限元分析

建立板坯连铸结晶器内凝固坯壳形成及其应力和变形的热力耦合有限元分析模型,采用二维瞬态热传导有限元方法分析温度场,采用二维热弹塑性接触有限元方法计算应力分布。编制了有限元程序,计算分析了三种结晶器锥度、三种拉坯速度和三种保护渣层情况下,结晶器内Q235铸坯凝固坯壳的形成过程。得到凝固坯壳的温度场、厚度、变形、与结晶器壁间的气隙以及应力分布等,得到该三种工艺参数对结果的影响规律。     

基于残周期正弦拟合的振动参数测量

针对不足一个波形周期的振动波形参数估计,提出基于残周期正弦波四参数估计测量方法,解决超低频振动参数快速测量分析问题,包括幅度、频率、相位、直流分量等。对随机振动、阻尼衰减振动等非正弦振动测量分析问题,在局部波形近似正弦波假设前提下,利用残周期正弦波形段上模型参数搜索方式,获取非正弦振动幅值、频率、直流分量等参数随时间变化规律曲线。残周期振动与非正弦振动两种波形实验结果验证所述方法的有效性与可行性。所述方法可用于残周期振动波形参数测量分析及非正弦复杂振动波形测量分析。     

新型圆坯结晶器铜管结构模拟优化设计

为优化设计新型圆坯结晶器铜管结构,提高结晶器寿命和铸坯质量,利用商业有限元软件ANSYSTM建立二维连铸结晶器内钢水凝固传热及弹塑性应力有限元瞬态分析模型,铸坯传热边界采用与气隙相关的热流密度修正函数,建立与温度相关的热物性参数、力学性能和屈服函数,并利用多场间接耦合的方式对不同工况下的4种圆坯在结晶器内的凝固收缩变形过程进行数值模拟.结果表明,钢种和工况条件对铸坯边界凝固收缩过程影响显著,6瓣模型为4种计算模型的最优形状,依据铸坯边界凝固收缩曲线和新型结晶器设计准则,新型结晶器铜管结构设计采用凸型花瓣状内腔和大锥度设计.     

常规板坯连铸技术

钢水直接铸成接近最终产品尺寸的钢坯。这一想法经过一百多年的努力探索，终于使该技术在本世纪70年代开始大规模用于实际，并逐步形成了今天的连铸技术。主要设备由钢包、中间包、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却和铸坯导向装置、拉坯矫直装置、切割装置、出坯装置等部分组成。     

研制水平连铸坯运动参数监测仪的几个问题

水平连铸坯运动参数的测量是国内外水平连铸测量技术领域中急需解决而未能解决的课题。我们研制的水平连铸坯运动参数监测仪,经现场试验获得成功。该仪器内装微计算机控制测量和数据处理,可同时监测铸坯在结晶器附近的拉程,推程1、停时、推程2、拉速曲线、平均拉速和拉频等多种参数,准确度为2～5％,对不同拉坯制度的水平连铸机、不同形状和尺寸的铸坯具有通用性,结构紧凑、造价低。本文扼要阐述研制该监测仪的几个问题。在结晶器附近检测水平连铸坯的运动参数,是在高温恶劣环境下对不均匀、不稳定直线运动物体运动参数进行精确测量的问题。在     

异型坯结晶器与铸坯热力耦合数值模拟

为研究异型坯连铸结晶器内铸坯凝固和变形过程,采用ABAQUS软件建立了异型坯连铸结晶器和铸坯的二维瞬态热力耦合有限元模型,编制ABAQUS用户自定义子程序GAPCON实现结晶器内壁和铸坯之间的传热模拟.计算模型中考虑了铸坯的凝固和热变形、气隙对传热的影响以及铸坯与结晶器之间的接触应力.分别对2种不同水缝设计结晶器进行了数值模拟,数值分析结果表明,小孔水缝设计的结晶器温度峰值较低、热面温度分布更均匀,因而比大孔水缝设计结晶器具有更长的使用寿命和更优的铸坯质量,这一结论与现场试验结果一致.     

连铸方坯温度场数值分析中的几个问题

本文针对连铸方坯的凝固特性,对铸坯在结晶器及二冷区的边界传热模型进行了修正,取得了与实验相符的结果。本文还就计算坯壳厚度的临界条件进行了讨论,并首次提出有效坯壳厚度的概念,讨论了结晶器冷却能力、拉速等对坯壳厚度的影响。     

PROFIBUS-PA现场总线在连铸配水中的应用

连铸过程是液态钢水转化为固态板坯的过程，铸坯的冷却凝固要依次经过三个冷却区：结晶器冷却区、二次冷却区和空冷区。而结晶器冷却区可调性很小，空冷区的冷却条件更是固定不变，只有二次冷却区是可控的。二次冷却水控制的好坏将直接关系到铸坯的凝固冷却速度和拉坯速度。从而影响到连铸机的生产能力；同时，如果冷却水量分配不合理，铸坯表面温度就不能稳定均匀地变化，从而引起铸坯的质量缺陷。因此，连铸过程二次冷却区冷却水控制是实现铸坯优质高产的重要环节。     

连铸机结晶器钢水液面自动控制——结晶器液位控制系统中控制器选型、设计

一、连铸工艺简述 连铸车间的主要工艺设备包括：大包及回转台、中间罐、结晶器及其振动和冷却供水设施、二．次冷却段、铸坯切割设备、铸坯输送辊道、循环水系统等。     

双金属复合材料双结晶器连铸工艺研究

本文总结双金属连铸技术的研究现状,提出双金属复合材料双结晶器连铸工艺.以Pb和Pb-Sn共晶合金作为试验材料,在自行设计和制造的双金属复合材料双结晶器连铸工艺试验样机进行研究.通过试验,得出以下结论,提出的双金属复合材料双结晶器连铸工艺是一种可行的新工艺,在自行设计和制造的双金属复合材料双结晶器连铸工艺试验样机适合于连铸低熔点双金属复合材料;获得了内坯Pb与包覆金属Pb-Sn合金之间为冶金结合的连铸复合坯;影响连铸复合坯质量的主要因素是两种金属的浇注温度和拉坯速度.     

对连铸结晶器保护渣渣层的分析

连铸结晶器倨护渣的主要功能包括：使结晶器壁与铸坯壳之间保持润滑;控制结晶器与铸坯之间的热交换;保持结晶器顶部处于绝热状态;防止钢水二次氧化;吸收钢水中上浮到液面的夹杂物。其中两个最为重要的功能是保持结晶器壁与坯壳间的润滑和控制传热。     

铸坯热送热装工艺对加热炉能效的影响

为了探究热送热装工艺的节能优势,本文以某钢厂热送热装生产线为研究对象,通过测量铸坯温度、收集连铸坯生产参数,建立了铸坯在炉加热模型,利用有限元法计算了铸坯的温度云图分布和热量变化情况,比较了不同热履历铸坯在炉加热过程中的异同。同时,测量了不同装炉温度下的加热炉炉况,结合加热炉各段温度、空煤气流量、烟气流量等生产参数与铸坯吸热量的数值模拟计算结果,分析了不同装炉温度下加热炉的热平衡和燃耗。研究表明:相较于冷装,现有热装加热工艺可减少燃耗约11.81 kgce/t;通过调节生产节奏,解决了现有热送热装工艺存在的铸坯在炉时间过长的问题,优化后的工艺较冷装吨钢生产可节省燃耗约19.62 kgce/t。     

Ti–43Al合金薄板连铸过程的数值模拟及微观组织预测

目的 研究真空条件下Ti–43Al合金在连铸过程中的传热特性及其微观组织特点。方法 通过ProCAST铸造仿真软件,基于非稳态连铸计算模型建立了连铸过程的温度场模型,获得了连铸板材在凝固过程中的温度场及其固相率的分布规律,并采用CAFE计算模块对连铸板材的微观组织结果进行了预测。结果 连铸坯表面与结晶器接触的位置温度下降速度较快,熔池的深度在整个连铸过程中处在较为合理的水平上;连铸板材两侧表面的细晶区非常狭窄,并形成了由板材表面向板材心部生长的柱状晶区,在靠近铸件心部的位置发生了CET转变。结论 越靠近铸坯心部,温度梯度和过冷度越小,越有利于发生CET转变,使铸坯由外生长转变为内生长。数值模拟预测所得的结果与验证实验结果吻合得较好。     

预浸料先进拉挤成型的固化传热过程数值模拟

对M21C碳纤维/环氧树脂复合材料预浸料在先进拉挤成型过程中的温度与固化度曲线进行了研究。使用DSC测得M21C预浸料在升温与恒温状态下的固化反应动力学方程,用于树脂固化反应的计算。基于有限元软件,结合有限差分法与体积控制法编写脚本解决热传导与树脂固化反应的计算,从而得到温度与固化度曲线,并在先进拉挤生产中测得实际的温度与固化度曲线,结果表明计算与实测曲线基本吻合,因此验证了算法的可行性。改变先进拉挤的工艺参数（加热温度区间、拉挤速度）再进行模拟计算,通过计算结果优化工艺参数,得到帽形梁先进拉挤三区间加热的理想工艺参数:模具加热温度区间为160-180-200℃;拉挤速度为1 cm/60 s。      

振动拉削双阀激振系统输出波形稳定性分析及实验研究

为了分析振动拉削系统在加工过程中电液激振输出幅值稳定性问题,首先引入流量耦合线性模型和拉削负载力模型,构建了双阀激振系统的传递函数,推导了系统输出位移和输出力的时域响应函数;再利用MATLAB仿真计算及绘制开环系统的Bode图和幅值时域响应曲线;最后,利用自行研制的振动拉削实验平台所测得的激振器输出幅值与仿真结果进行对比分析,研究结果表明:激振信号的频率会影响输出波形的平衡位置及波动幅值,激振信号频率越高,输出波形越容易调节;而拉削负载力主要影响输出波形的振荡次数,负载力越大,输出波形越不稳定。因此,为了使拉削过程中激振输出波形更加稳定,一方面可适当提高激振缸缸径和行程的比值,以增大系统极限响应频率,另一方面需蓄能装置或大流量型开关阀平衡激振缸容腔压力配比。     

基于前置反射器的多波长铸坯表面测温方法

钢铁冶金现场的连铸铸坯表面温度是重要的工艺参数,针对铸坯表面温度难以测量,研究一种前置反射器与多波长结合红外辐射测温方法,该方法分别建立有反射器和无反射器的多波长辐射能量方程,在线求解被测铸坯表面的发射率和铸坯表面温度。利用蒙特卡洛方法建立铸坯表面的多层模型和光波的多次反射-吸收的仿真模型,模型分析表明该方法可实现准确的铸坯表面温度测量。     

连铸结晶器振动常见故障与解决方法

该文主要介绍了宝钢股份罗泾炼钢厂2#连铸机结晶器振动常见故障及解决方法。2#连铸机是由DANIELI设计,结晶器和结晶器振动体现的是整体运动的原理,该振动装置采用双液压缸直接驱动,不仅便于维护,而且产生较多波形,可随时调整波形、振幅、频率。     

GFRP拉挤成型工艺模拟优化

为了对GFRP (玻璃纤维增强塑料) 拉挤成型非稳态温度场与固化度进行数值模拟, 依据固化动力学和非稳态导热理论, 建立了温度场和固化度动力学模型。通过 DSC试验分析确定了模型中固化度动力学参数。利用有限元与有限差分相结合的方法, 建立温度场和固化度数值模型, 应用Euler-Cauch逐步迭代法实现计算机解耦。利用有限元软件FEPG编制拉挤固化模拟程序, 详细探讨了模具温度、拉挤速度、初始温度等拉挤工艺参数对模具内温度和固化度分布的影响。数值模拟值与FBG光栅测量值比较结果吻合, 能够对拉挤工艺参数制定提供有用的信息, 以指导拉挤工艺制定。