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。     

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。     

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。     

转炉板坯连铸机结晶器振动系统改造

采用板坯非正弦振动技术，对转炉板坯连铸机结晶器振动系统进行了改造。改造后的系统可改善铸坯质量，减少粘结漏钢事故，减少设备故障，保证生产顺利。     

结晶器非正弦振动的应用与分析

结晶器是连铸机的最核心设备,结晶器振动形式的选择对于连铸生产与铸坯质量至关重要,本文通过对正弦振动与非正弦振动形式的理论对比分析,得出应用非正弦振动形式的优势及生产实践推广的价值．更有利于改善板坯质量、提高铸机的作业率及设备运行的安全性。     

机械结晶器非正弦振动技术

开发了一种由椭圆齿轮驱动的结晶器非正弦转动技术,推导了其实现的非正弦振动的波形函数,并采用妹了弹簧缓冲的方法减小了系统的振动冲击,实际应用表明,此非正弦振动技术对减少粘结性漏钢、减小振痕深度、提高铸坯表面质量、有助于提高拉坯速度等方面工艺效果明显.     

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。     

典型板坯连铸机液压振动装置特性分析

通过对典型连铸机液压振动装置的结构特点和特性分析,找出了正弦振动形式和非正弦振动形式主要参数,以及对连铸结晶器拉坯影响的定性和定量关系,根据此定性定量关系指导连铸生产,改善板坯质量,降低生产操作事故,提高铸机的作业水平。     

结晶器非正弦振动技术及其在首钢的开发应用

本文论述了连铸非正弦振动技术的原理及特点,结合首钢生产实际,采用运动叠加的原理,首钢公司和燕山大学合作开发出一种机械驱动的连铸结晶器振动装置,实现了连铸的非正弦振动波形。它同液压伺服系统驱动的非正弦装置相比,具有投资省、操作维护方便等优点。现已应用于首钢第一炼钢厂Ｒ６．５．１２ｍ小板坯连铸机上,运行平稳、可靠,有效降低了铸机的漏钢率,提高了铸坯的表面质量。     

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。     

结晶器非正弦振动波形及参数研究

提出了一种既具有非正弦振动的全部特征，又具有正弦振动优点的非正弦振动变形；给出了确定振动参数的方法。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

Mechanism of explaining liquid friction and flux consumption during non‐sinusoidal oscillation in slab continuous casting mould

Abstract

The mechanism of explaining liquid friction and flux consumption in a non‐sinusoidal oscillation mould is expounded by proposing a series of indices for estimating interface phenomena between mould and metal in meniscus and calculating the effect of non‐sinusoidal oscillation parameters on these indices. The results show that the liquid flux is periodically infiltrated into the gap between oscillating mould and withdrawing slab by the negative pressure caused by widening flux channel from the last stage of positive strip time to the last stage of negative strip time. The surface cracks on the slab, even breakout, are formed during the positive strip time and existing surface cracks can be healed within the cumulative negative strip time. The casting performances were improved by decreasing oscillation frequency and increasing amplitude and non‐sinusoidal oscillation factor.

On explique la friction liquide et la consommation de flux dans une coquille à oscillation non‐sinusoïdale en proposant une série d’indices pour estimer les phénomènes d’interface entre la coquille et le métal dans le ménisque et pour calculer l’effet des paramètres d’oscillation non‐sinusoïdale sur ces indices. Les résultats montrent que le flux liquide s’infiltre périodiquement dans l’espace entre la coquille oscillante et la brame en retrait par la pression négative causée par l’élargissement du canal de flux à partir de la dernière étape de temps positif de démoulage jusqu’à la dernière étape de temps négatif de démoulage. Les fissures de surface de la brame, et même la percée, sont formées lors du temps positif de démoulage et les fissures de surface existantes peuvent être réparées lors du temps négatif cumulatif de démoulage. Le rendement du moulage s’améliorait en diminuant la fréquence d’oscillation et en augmentant l’amplitude et le facteur d’oscillation non‐sinusoïdale.     

Development of mechanical drive type non-sinusoidal oscillator for continuous casting of steel

Abstract

A relatively simple mechanical drive type non-sinusoidal oscillator has been developed, based on mechanical theory. In this oscillator, a non-circular gearbox is additionally installed between the electromotor and eccentric cam. Compared with a servohydraulic type mould oscillation unit, this oscillator has the advantage that a non-sinusoidal oscillation mode can be used without the need for a large modification to the existing sinusoidal oscillator. In the present paper, the mechanical realisation of the oscillator is analysed, and the features of mechanical drive type non-sinusoidal oscillation are discussed. The design of the oscillator has been verified by measuring mould oscillation displacement. Plant experimental results have shown that the depth of the oscillation mark is reduced, and the surface quality of the cast product is improved, by using the oscillator.