连铸板坯倒角结晶器的应用实践

通过对连铸板坯角部横裂纹形成机制分析,提出采用倒角结晶器解决连铸板坯角部横裂纹缺陷问题。倒角结晶器已成功应用于首秦连铸板坯生产,生产钢种的连铸板坯角部横裂纹缺陷明显降低,提高了钢材的成材率。     

基于拉坯阻力的板坯连铸结晶器漏钢预报

介绍了板坯连铸结晶器拉坯阻力在线监测的功率法原理,拉坯阻力异常特征提取及在连铸漏钢预报中应用的研究.拉坯阻力在线监测的功率法具有简单有效、实用性强的特点.基于功率法的原理,建立了板坯连铸结晶器拉坯阻力在线监测系统.随后研究了拉坯阻力时域异常特征的提取及在连铸漏钢预报上的应用.在对漏钢事故前拉坯阻力时域异常特征分析总结的基础上,针对两种异常特征模式--尖脉冲和斜坡设计了两种特征提取算法--幅值变化判断法和改进的过零率判断法,仿真结果证明了算法的有效性.     

板坯连铸结晶器内三维流场数值模拟

依据湍动能理论, 建立了钢液三维湍流模型, 开发了计算程序, 研究了板坯连铸结晶器中钢水的流动特性     

板坯连铸结晶器自动加渣机的研制

针对传统单自由度移动式自动加渣机适应范围有限、影响浇注位正常操作、保护渣添加频繁等不足,研制了一种新型的两自由度侧方固定安装式保护渣自动加渣机。该加渣机包括控制系统、大料仓、电动蝶阀、软管、螺旋输送机和二维直角坐标加料机构。其中,大料仓固定于钢水罐操作平台上,加料机构安装于中间罐车侧下方。加渣机构末端安装着带小料斗和弯曲导料管的螺旋输送机,大料仓与小料斗之间通过电动蝶阀和软管相连通。该加渣机利用重力和螺旋输送方式将保护渣从大料仓输送到结晶器内,可以适应不同板坯生产规格,实现不同路径的均匀加渣,加渣量可控,不影响工人在结晶器前方（内弧侧）的其他操作,有利于提高铸坯质量和渣料利用率,降低操作者劳动强度。     

固定尺寸板坯连铸结晶器自动加渣机的设计

针对传统二维行走型自动加渣机运动路径复杂、成本昂贵的不足,设计了一种新型自动加渣机。该加渣机主要包括机架、螺旋给料机、第一电机和行走传动机构。其中螺旋给料机包括第二电机、料斗、双输出轴传动机构、两根螺旋丝和两根给料管。该装置中,第二电机通过双输出轴传动机构驱动两个螺旋丝转动,逐渐将料斗里的保护渣推送到给料管口外,洒落于结晶器的钢水表面,同时第一电机通过单自由度的带轮行走机构带动螺旋给料机整体作回旋运动,从而两个给料管分别在结晶器两侧走相同的路径。该装置结构紧凑,控制容易,成本低,特别适用于固定尺寸结晶器的板坯连铸使用。     

连铸结晶器电液伺服系统的研究

针对实验用液压伺服驱动连铸结晶器振动模拟装置，综合考虑伺服阀流量非线性和负载结构谐振，建立了电液伺服系统的数学模型，并通过实验证明其正确性。为抑制其参数摄动，对位置闭环控制系统进行变结构控制器设计。     

连铸结晶器传热边界条件研究

在对结晶器传热数学模型中广泛使用的给定铸坯与结晶器界面间热流密度以及给定铸坯与结晶器界面间传热系数两种不同形式的传热边界条件进行分析与综合的基础上，提出把传热系数形式的传热边界条件式转换为热流密度形式的传热边界条件式的方法。利用传热系数公式中的已知热阻，结合结晶器的热平衡条件，计算热流密度公式中的系数，使原来必须由实测确定的系数成为两个容易计算的量，为确定热流密度形式的传热边界条件式和简化计算提供了便利条件。计算实例表明，在不具备实测条件的情况下，结合目前对传热系数的研究成果，所提出的方法能方便且准确地确定热流密度形式的传热边界条件式。     

板坯连铸凝壳的热变形分析

对板坯连铸凝固坯壳受到内外表面温差作用引起的热变形问题,从热弹性问题的功的互等定理或 Betti-Maxwell互换定理和线弹性力学的叠加原理出发,分别推导出两对边简支两对边固支的矩形凝壳在钢液静压力和温度场联合作用下的挠度解,并解释了挠度解中各项的意义。实例计算了在三种拉坯速度下凝壳热变形和鼓肚变形。该研究对于求解连铸板坯在钢液静压力及内外表面温差作用下的鼓肚变形及热变形具有实际意义。