高炉溜槽布料器的布料规律

本文在文希（１）的基础上，结合溜槽的结构尺寸及落料高度对炉料落在溜槽上速度的影响，炉料在溜槽上的滑动长度随溜槽倾角的变化，以及炉料在煤气中的潜体阻力，给出了无料钟高炉炉顶的布料方程。     

炉料的潜体阻力对高炉布料的影响

随高炉大型化及无钟炉顶的普及，炉料下落的高度加大，炉料在下落过程中所受的潜体阻力与重力较接近，对布料产生明显的影响。本文分析了炉料潜体阻力对高炉布料产生的影响。     

结晶器非正弦振动参数的构建及取值限度

提出了一种用偏斜率表示的非正弦振动波形,并且构建了非正弦振动的振幅、振频、波形偏斜率以及拉坯速度所必需满足的工艺参数计算公式,给出了工艺参数取值限度,为结晶器非正弦振动先进技术的应用提供了必需的理论基础.     

高炉布料溜槽抗磨损结构设计及优化

针对高炉布料溜槽的磨损失效,对溜槽进行了抗磨损结构设计和优化。在分析炉料运动和溜槽磨损的基础上,确定采用料磨料式和光面式衬板相结合的溜槽结构,并采用离散单元法分析了不同厚度料垫的炉料缓冲效果,根据高炉装料制度对溜槽耐磨衬板的结构参数进行了优化。结果表明：溜槽磨损属于磨料磨损,在炉料冲击区域设置不小于60mm厚的料垫,能够有效分散炉料对溜槽的冲击,减少磨料磨损,优化后的料磨料式衬板在溜槽底部多储存了32.13%的炉料,溜槽总过料量增加了15.5%。     

新型薄板坯连铸结晶器内腔形状设计

由于结晶器内坯壳应变至断裂主要是受应变速率的影响,应变速率的增大或突变均会使临界应变值降低,因此必须控制坯壳变形过程中的应变速率。基于此,根据薄板坯连铸结晶器内凝固坯壳收缩的特性,设计开发一种新型薄板坯连铸漏斗形结晶器。其特点是漏斗区曲线曲率连续变化,曲率变化率小且恒定,铸坯应变速率不突变,改变已知漏斗形结晶器内腔组合曲线的G1连续为G2连续。创建结晶器漏斗区横、纵向曲线的表达式,并根据坯壳凝固收缩特性和变形机理编程计算构造漏斗区曲面。建立新型漏斗形结晶器内铸坯的热力耦合有限元模型,分析计算宽面坯壳表面应力分布,并与进口技术进行对比。结果表明,结晶器坯壳表面应力水平下降20％,特别是在现有技术生产的铸坯易发生裂纹处,坯壳应力下降更加显著,应力下降达35％。因此该技术能够有效地减小铸坯裂纹形成机会,提高铸坯质量。     

变距双滑块曲柄驱动结晶器非正弦波形及参数

针对现有液压驱动的连铸机结晶器非正弦振动技术同步性较差、伺服缸偷停和维修量大,以及机械驱动的连铸机结晶器振动装置非正弦振动振幅和特有的波形偏斜率在线不可调的问题,研究开发一种新型的变距双滑块曲柄驱动结晶器非正弦振动发生装置。该装置与以往机械式驱动的非正弦振动发生装置不同,随着变距δ的变化波形函数振幅A和偏斜率也随之变化,实现了结晶器非正弦振动的波形偏斜率、振幅和振动频率均能在线可调,为拉坯速度和振动参数的精确同步控制创造了条件。实现的波形更加符合连铸结晶器振动的机理,在上升期具有较小且较恒定的上升速度,在下降期具有较大的负滑脱速度和较小的负滑脱时间,有利于提高铸坯质量和拉坯速度。驱动装置尺寸小、波形调节简单,投资少,特别便于现有连铸机改造,是一种较理想的连铸机结晶器振动发生装置。     

漏斗型结晶器内坯壳凝固过程热力耦合数值模拟

应用热弹塑性有限元法,考虑铸坯与铜板的接触状态,建立了漏斗型结晶器内坯壳凝固过程的热力耦合模型.计算分析了结晶器内坯壳表面的温度场、应力场和纵裂指数的分布规律以及拉速对应力和纵裂指数的影响.结果表明,铸坯偏角部温度高于宽面和窄面中心温度并出现两个平台期;漏斗区域边缘出现应力峰值,是铸坯裂纹敏感区;宽面中心、漏斗区边缘和偏角部纵裂指数偏高,容易出现纵裂纹.适当提高拉速能够减小初生坯壳纵裂指数,减少裂纹形成机会.     

新型惯性圆锥破碎机的减振性能

利用空间连杆机构设计了一种新型的更大破碎比、更小振幅的惯性圆锥破碎机。主副激振器在电机的驱动下同时旋转,产生圆锥摆动和相位相反、大小相等的惯性离心力,以平衡惯性圆锥破碎机工作工程中产生的不平衡惯性力,同时连杆将副激振器产生的惯性离心力反馈给破碎主轴,达到增大破碎力、提高破碎效果的目的。理论计算与样机试验验证了该设计的减振与增大破碎力效果。     

基于遗传算法的无钟高炉布料工艺优化

 面对现代炼铁生产节能减排的迫切需求,优化无钟高炉布料是保证高炉稳产顺行、提高资源利用率和减少污染排放的有效途径。结合无钟炉顶的设备结构与布料工艺特点,提出了使用料面形状误差评价布料操作的准确性,设计了针对多环布料操作优化的遗传算法,并应用该优化算法分析了溜槽倾角档位数量以及布料总周数等参数对无钟布料工艺的影响。结果表明：基于遗传算法的组合优化模型能够有效制定布料矩阵,溜槽倾角档位数量和布料总周数的增多以及单次布料体积的减少有利于实现高炉精准布料,溜槽倾角档位数量无穷大时与螺旋布料的料面构造能力相当,布料总周数和单次布料体积受设备和工艺多方面限制,需合理设定。     

基于高温铸坯蠕变规律的连铸坯幂函数连续矫直法

根据国内外近年来高温铸坯蠕变规律研究成果,建立了矫直区内铸坯变形的数学模型,由此推导出矫直区内铸坯连续矫直曲线方程。辊列按照该矫直曲线布置,完全满足高温铸坯蠕变变形规律。矫直区内的铸坯在中间段实现了等应变速率变化规律,起始段和末尾段实现幂函数形式的应变速率变化规律。利用实验辊列装置对该矫直曲线进行了实验研究,采用一种常温完全蠕变锡铋合金代替高温铸坯,对实验铸坯所受矫直力与铸坯应变进行测量,所测结果与理论计算结果相吻合。