连铸结晶器振动方式的探讨_焦志明
《连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》
《连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》篇一摘要：本篇论文针对连铸过程中结晶器振动装置的设计与研究展开讨论，重点介绍非正弦振动装置的设计原理、结构特点及其在连铸工艺中的应用。
通过理论分析、仿真模拟及实际生产实验，验证了非正弦振动装置在提高铸坯质量、减少裂纹和偏析等方面的优势。
本文旨在为连铸技术的发展提供理论支持和实践指导。
一、引言连铸技术作为现代钢铁生产的重要工艺，其结晶器的振动装置对于铸坯的质量具有至关重要的影响。
传统的正弦振动方式在特定情况下已无法满足高质量铸坯的生产需求。
因此，研究并设计非正弦振动装置，对于提高连铸生产效率和铸坯质量具有重要意义。
二、非正弦振动装置的设计原理非正弦振动装置的设计基于连铸过程中的力学原理和结晶器振动的实际需求。
该装置采用先进的机械结构设计，通过调整振动波形，实现非正弦振动。
设计过程中，需考虑装置的稳定性、振动的均匀性以及与连铸工艺的匹配性。
此外，还需考虑装置的节能性、耐用性和维护方便性。
三、非正弦振动装置的结构特点非正弦振动装置主要由振动发生器、传动机构、支撑结构和控制系统等部分组成。
其中，振动发生器是装置的核心部件，负责产生非正弦振动波形；传动机构将振动传递至结晶器；支撑结构保证整个装置的稳定性；控制系统则负责调节振动的幅度、频率和波形，以适应不同的连铸工艺需求。
四、理论分析与仿真模拟通过理论分析，非正弦振动装置能够更好地适应连铸过程中的各种力学变化，使结晶器在浇注过程中保持更加稳定的振动状态。
仿真模拟结果表明，非正弦振动能够有效减少铸坯的裂纹和偏析，提高铸坯的表面质量和内部组织均匀性。
五、实际生产实验在实际生产中，采用非正弦振动装置的连铸机在生产效率、铸坯质量和设备维护等方面均表现出明显优势。
通过对比实验，可以发现非正弦振动装置能够显著提高铸坯的成材率，降低废品率，同时减少设备故障率，提高生产线的稳定性。
六、结论非正弦振动装置的设计与研究，为连铸技术的发展提供了新的思路和方法。
《2024年连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》范文
《连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》篇一摘要：本篇论文旨在研究连铸结晶器非正弦振动装置的设计及其对连铸工艺的影响。
通过对非正弦振动装置的详细设计、仿真分析以及实际应用的探究，本文为连铸工艺的优化和设备升级提供理论依据和参考。
一、引言连铸技术是现代冶金工业中的重要工艺之一，而结晶器作为连铸技术的核心设备，其振动系统的设计直接影响到铸坯的质量和工艺的稳定性。
传统的正弦振动方式在特定情况下存在一些局限性，如不能有效控制铸坯的凝固过程等。
因此，本研究提出了非正弦振动装置的设计思路，以期通过非正弦振动的方式改善连铸过程。
二、非正弦振动装置设计1. 设计思路与原理非正弦振动装置的设计基于对连铸结晶器振动过程的分析，旨在通过非正弦波形控制结晶器的振动。
该设计采用先进的电子控制系统，通过调整振动波形参数，实现非正弦振动。
这种设计思路能够更好地控制铸坯的凝固过程，提高铸坯的质量。
2. 结构设计与关键部件（1）结构设计：本设计主要涉及电机、传动机构和振动机构三部分。
电机作为动力源，负责驱动整个装置运行；传动机构用于传递动力并实现转速调节；振动机构则采用非正弦振动模式。
（2）关键部件：设计中还包括波形生成器、控制器和执行器等部件。
波形生成器用于生成所需非正弦波形；控制器负责根据预设的工艺参数调节振动系统的运行状态；执行器则是根据控制信号进行振动操作的核心部件。
三、仿真分析与研究方法本研究的仿真分析主要采用有限元法和动力学分析方法。
首先，通过有限元法对连铸结晶器进行建模，模拟非正弦振动条件下的连铸过程；然后，利用动力学分析方法对仿真结果进行验证和优化。
同时，结合实际生产工艺，研究不同参数下的非正弦振动对连铸过程的影响。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验数据可以看出，采用非正弦振动装置后，连铸过程的稳定性得到了显著提高，铸坯的质量也有了明显改善。
具体表现在：铸坯表面质量提高、内部组织结构更加均匀、裂纹等缺陷减少等。
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《连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，连铸技术作为冶金行业的重要工艺之一，其设备及技术的创新和优化显得尤为重要。
连铸结晶器作为连铸过程中的核心设备，其振动装置的设计与研究对于提高铸坯的质量、减少故障率、提高生产效率具有至关重要的作用。
传统的正弦振动装置在连铸过程中虽然能够满足一定的需求，但在某些特殊情况下，如处理复杂合金、高精度铸坯等，其效果并不理想。
因此，本文提出了一种连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究，旨在通过优化振动方式，提高连铸过程的质量和效率。
二、非正弦振动装置的设计1. 设计思路非正弦振动装置的设计主要基于对连铸结晶器振动特性的深入研究。
设计思路是在保证结晶器稳定运行的前提下，通过改变振动的波形，使其更接近实际需求。
具体来说，就是将传统的正弦波形进行优化，使其在特定的时间段内具有更大的振幅或更复杂的波形。
2. 设计要点（1）振动发生器：采用高精度、高稳定性的振动发生器，确保输出的振动信号准确无误。
（2）波形生成器：通过先进的算法和硬件设备，生成非正弦波形。
可根据实际需求调整波形的类型和参数。
（3）控制系统：采用PLC等工业控制系统，对振动装置进行精确控制。
可实现远程控制和自动控制，方便操作和维护。
（4）机械结构：设计合理的机械结构，确保振动装置在运行过程中稳定可靠。
同时，要考虑到设备的维护和检修方便性。
三、非正弦振动装置的研究1. 实验方法为了验证非正弦振动装置的效果，我们进行了大量的实验。
实验中，我们采用了不同的非正弦波形，对比了其在连铸过程中的效果。
同时，我们还对设备的稳定性、可靠性等进行了测试。
2. 实验结果及分析（1）铸坯质量：采用非正弦振动装置后，铸坯的质量得到了显著提高。
表面光滑、无裂纹等缺陷明显减少。
（2）生产效率：非正弦振动装置的引入，使得连铸过程的周期缩短，生产效率得到提高。
（3）设备稳定性：经过长时间的运行测试，非正弦振动装置表现出较高的稳定性。
《连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》范文
《连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，连铸技术作为金属冶铸领域的重要工艺，其设备性能的优化与改进显得尤为重要。
其中，连铸结晶器振动装置作为连铸过程中的关键设备，其振动特性的优化直接影响到铸坯的质量和产量。
传统的正弦振动装置虽然在一定程度上满足了生产需求，但随着生产要求的提高，其局限性也逐渐显现。
因此，本文提出了一种连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究，旨在通过改进振动装置的设计，提高铸坯的质量和产量。
二、非正弦振动装置的设计1. 设计思路非正弦振动装置的设计旨在通过改变传统正弦振动的规律，以更符合连铸过程中金属液态凝固的物理特性。
设计过程中，我们充分考虑了铸坯质量、设备稳定性、能耗等多方面因素，力求在保证生产效率的同时，提高铸坯的质量。
2. 设计要点（1）振动模式：非正弦振动装置采用复合振动模式，包括正弦波、方波、三角波等多种波形，通过不同波形的组合，以适应不同的连铸工艺需求。
（2）振动参数：根据实际生产需求，可调整振动频率、振幅、振动方向等参数，以满足不同金属、不同规格的连铸需求。
（3）驱动系统：采用高精度、高稳定性的伺服电机作为驱动系统，确保振动装置的稳定性和可靠性。
（4）控制系统：采用先进的控制系统，实现振动参数的实时调整和监控，确保生产过程的稳定性和铸坯的质量。
三、非正弦振动装置的研究1. 实验方法为了验证非正弦振动装置的性能和效果，我们进行了大量的实验研究。
实验过程中，我们分别采用了不同的金属、不同的连铸工艺参数，对非正弦振动装置的性能进行了全面的测试。
同时，我们还对传统的正弦振动装置进行了对比实验，以便更准确地评估非正弦振动装置的性能。
2. 实验结果及分析（1）铸坯质量：通过实验数据的对比分析，我们发现非正弦振动装置能够有效提高铸坯的表面质量和内部组织结构，降低铸坯的缺陷率。
（2）设备稳定性：非正弦振动装置采用高精度、高稳定性的伺服电机作为驱动系统，确保了设备的稳定性和可靠性。
《连铸结晶器非正弦振动波形分析与优化》范文
《连铸结晶器非正弦振动波形分析与优化》篇一一、引言在连铸生产过程中，结晶器的振动对于铸坯的质量具有至关重要的影响。
传统的正弦波形振动在许多情况下已经能够满足生产需求，但在某些特殊工艺条件下，非正弦振动波形可能表现出更优越的性能。
本文旨在分析连铸结晶器非正弦振动波形的特点，探讨其优化方法，以期提高铸坯的质量和生产的效率。
二、连铸结晶器非正弦振动波形分析1. 波形特征非正弦振动波形相较于传统的正弦波形，具有更加复杂的数学特征。
其波形包含了多种频率成分，能够更好地适应连铸过程中的复杂工艺条件。
非正弦波形的引入，可以有效地减少铸坯的表面裂纹和夹渣等缺陷，提高铸坯的表面质量。
2. 影响因素非正弦振动波形的形成受到多个因素的影响，包括设备的驱动系统、振动参数的设置以及结晶器与坯料的相互作用等。
其中，设备的驱动系统决定了波形的基频和幅值，而振动参数的设置则会影响波形的形状和频率分布。
此外，结晶器与坯料的相互作用也会对波形产生一定的影响。
三、非正弦振动波形的优化1. 优化目标非正弦振动波形的优化目标主要包括提高铸坯的质量、减少设备故障率以及提高生产效率。
通过优化波形，可以使得铸坯表面更加光滑，减少表面裂纹和夹渣等缺陷，同时降低设备的能耗和维护成本。
2. 优化方法（1）参数调整：通过调整设备的驱动系统和振动参数，改变波形的形状和频率分布，以达到优化目的。
（2）模型优化：建立连铸过程的数学模型，通过模拟和仿真来分析不同波形对铸坯质量的影响，从而找到最优的波形。
（3）实践验证：在生产过程中进行实践验证，通过对比不同波形的生产效果，选择最优的波形进行生产。
四、实验与结果分析为了验证非正弦振动波形的优化效果，我们进行了实验研究。
实验中，我们分别采用了传统的正弦波形和非正弦波形进行连铸生产，并对比了两种波形的生产效果。
实验结果表明，非正弦波形在减少铸坯表面裂纹和夹渣等缺陷方面表现出更优越的性能，同时提高了生产效率。
通过对实验数据的分析，我们找到了最优的非正弦波形，并将其应用于实际生产中。
《2024年连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》范文
《连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》篇一一、引言随着现代工业技术的不断发展，连铸技术作为冶金工业的核心工艺之一，其生产效率和产品质量直接关系到企业的经济效益和市场竞争力。
连铸结晶器作为连铸过程中的关键设备，其振动装置的设计与优化对于提高铸坯的质量、减少裂纹和夹渣等缺陷具有重要意义。
传统的正弦振动方式在特定情况下已无法满足高精度、高效率的生产需求，因此，本文针对连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究展开探讨。
二、连铸结晶器非正弦振动装置的设计思路（一）设计背景及需求分析连铸结晶器非正弦振动装置的设计背景主要源于实际生产中对于产品质量的提升要求以及提高生产效率的迫切需求。
设计的主要目标是通过对振动装置的改进，优化结晶器在连铸过程中的振动特性，以达到提高铸坯的致密度、减少内部缺陷的目的。
（二）设计原理设计过程中主要依据冶金连铸理论及机械振动原理，通过理论计算和模拟仿真确定非正弦振动的波形参数及振幅等关键参数。
非正弦振动能够更好地适应结晶器内部金属液的流动特性，有利于减少金属液在凝固过程中的热应力，从而降低裂纹等缺陷的产生。
（三）设计内容设计内容包括振动装置的机械结构设计、控制系统设计以及与连铸设备的集成设计。
机械结构设计需考虑振动装置的稳定性、耐用性及安装便捷性；控制系统设计则需保证振动波形的精确输出及参数的实时调整；集成设计则需确保振动装置与连铸设备的协同工作，实现高效、稳定的连铸过程。
三、非正弦振动装置的详细设计（一）机械结构设计机械结构设计主要包括振动装置的框架、振动器、传动机构等部分的详细设计。
框架设计需考虑其承重能力和抗振性能；振动器则根据非正弦波形的特点进行特殊设计，以实现精确的振动输出；传动机构则需保证动力传递的平稳性和可靠性。
（二）控制系统设计控制系统是实现非正弦振动波形的关键部分。
控制系统需根据预设的波形参数进行精确控制，同时需具备实时监测和调整功能，以应对生产过程中的各种变化。
此外，控制系统还需具备友好的人机交互界面，方便操作人员进行参数设置和操作。
连铸结晶器振动与铸坯表面质量
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连铸结晶器振动与铸坯表面质量
(2)结晶器振动作用
o 防止凝固壳与铜板粘结而拉裂漏钢； o 有利于钢液面液渣渗漏到坯壳与铜板间形成液渣膜
起润滑作用，改善铸坯表面质量；
(3)结晶器振动模式
结晶器振动模式是指振动速度随时间变化规律，可分 为三种：
o 结晶器向下运动速度大于铸坯拉速 处于负滑脱期间，液渣被泵入到坯 壳与结晶器壁缝隙中起润滑作用， 渣圈压力迫使弯月面坯壳向内弯曲 形成振痕（由3状态→4状态）。
o 渣圈挤压力消失钢水静压力又把弯 月面初生坯壳边缘推向渣圈（5状 态）。这种相互运动一直持续到振 动周期的结束，从而形成铸坯表面 的振痕。
强度，把板坯边部温度提高 到960℃，边裂大为减轻。
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•改进前后角部温度变化
连铸结晶器振动与铸坯表面质量
由于含Nb、V、 Ti钢铸坯在二冷 区冷却过程中在 奥氏体晶界第二 相质点析出（图 16），降低了 钢的高温塑性， 在弯曲矫直力作 用下，在振痕波 谷的应力集中而 产生横裂纹。
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o 裂纹深浅不一，有长有 短可，能裂遗纹传深到度中大厚于板2成m为m，•（c） 表面缺陷的来源。
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•图4.板坯连铸表结面晶器横振裂动与纹铸形坯表貌面质量
3.2 板坯横裂纹的微观形貌
(1) 原始板坯横裂纹处取试样，经表面处理后直接在 扫描电镜下观察。
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•(a)原始形貌
•(b)横裂纹放大
（4）描述结晶器振动的基本参数
振动频率f 0—400/min 振幅或振动行程h=vc/f （±3～±5mm） 振动波形（正弦、非正弦） 负滑脱时间tN。
《2024年连铸结晶器非正弦振动波形分析与优化》范文
《连铸结晶器非正弦振动波形分析与优化》篇一一、引言连铸技术是现代钢铁工业的重要环节，其中结晶器的振动对铸坯的质量具有决定性影响。
传统的连铸结晶器多采用正弦振动波形，但在实际生产过程中，由于多种因素的影响，非正弦振动波形变得较为常见。
本文旨在分析连铸结晶器非正弦振动波形的特点及其对铸坯质量的影响，并探讨相应的优化措施。
二、非正弦振动波形分析1. 波形特征非正弦振动波形相较于传统的正弦波形，其特点在于波形的不规律性和复杂性。
在连铸过程中，结晶器的非正弦振动通常受到设备参数、铸坯特性以及外部环境等多重因素的影响。
非正弦波形的特征参数包括波峰数、波谷数、波峰波谷的幅度比等。
2. 影响因素（1）设备参数：结晶器本身的机械性能、振动系统的稳定性等都会对非正弦波形的形成产生影响。
（2）铸坯特性：铸坯的成分、温度分布等也会影响结晶器的振动波形。
（3）外部环境：如温度、湿度等环境因素也可能导致非正弦波形的出现。
三、非正弦振动波形对铸坯质量的影响1. 铸坯表面质量非正弦振动可能导致铸坯表面出现不规则的凹凸不平，增加表面缺陷的概率。
2. 内部组织结构非正弦振动波形可能影响铸坯的冷却速率和凝固过程，从而影响其内部组织结构。
四、优化措施1. 优化设备参数通过调整结晶器及振动系统的机械参数，如振动频率、振幅等，以达到改善非正弦波形的效果。
同时，对设备进行定期维护和检修，确保其运行稳定。
2. 调整铸坯成分与温度控制根据铸坯的成分和温度分布特点，调整连铸过程中的工艺参数，如浇注温度、冷却水流量等，以减少非正弦波形的产生。
3. 引入先进控制技术采用先进的控制算法和控制系统，如模糊控制、神经网络控制等，对连铸过程中的振动波形进行实时监测和调整，以实现更精确的波形控制。
4. 强化操作管理加强操作人员的培训和管理，提高其对连铸过程的理解和操作技能，减少人为因素导致的非正弦波形问题。
五、结论连铸结晶器的非正弦振动波形是影响铸坯质量的重要因素。
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・专题探讨・连铸结晶器振动方式的探讨焦志明(武钢职工大学)摘 要 在分析结晶器振动参数及保护渣耗量对振痕深度及结晶器润滑影响的基础上,讨论了结晶器非正弦振动方式提高拉速、防止粘结的原因及高拉速下振动参数的取值范围。
关键词 结晶器 非正弦振动 振动参数DISC USSION ON OSCILLATING MODES OF CONTINUOUS CASTING MOULDJiao Zhiming(Wo r ker s U niv er sity of W ISG CO )Abstract Based on analyzing the influences of oscillat ion par ameter s and pow der co nsump-tio n on o scillation mar k dept h and lubricat ion bet ween mo uld and str and sur face ,this pa per dis-cusses the reaso n of casting speed increased and cenent atio n co ntro lled in the mo de o f non -sinu-so idal o scillation ,and t he choice o f the mould o scillatir y par ameters in hig h co ntinuous ca sting speed.Keywords mo uld non-sinuso idal o scillatio n oscillat ion para meters1 前 言高效连铸技术是当代连铸生产优化的重要发展方向,它包括高拉速、高质量无缺陷、高连浇率、高作业率和铸坯高温装炉等技术,其中以高拉速连铸技术为主导和重点。
实现高拉速连铸的主要技术措施之一在于结晶器振动的完善。
实践证明,提高振动频率,减少负滑脱时间,是提高拉速减小振痕深度的有效工艺措施[1]。
但提高振动频率会引起保护渣消耗量下降,增大结晶器的摩擦阻力,导致坯壳粘结。
就结晶器振动而言,其振动方式及振动参数对于提高拉速、改善铸坯表面质量有重要影响。
2 结晶器正弦振动分析结晶器振动促使保护渣按一定的规律和节奏及时填充到结晶器和坯壳之间,形成有一定厚度的润滑层,以防止其初生坯壳与结晶器之间粘结而被拉裂。
但结晶器的振动则在铸坯表面会形成周期性的振痕。
根据弯月面部分凝固理论及试验结果,振痕是由于弯月面附近坯壳发生折叠造成的。
坯壳在压缩的负滑脱时间内,向内弯曲的弯月面处将进一步弯曲。
而向上拉伸时,该坯壳乃反向弯曲,从而产生折叠。
影响振痕深度的主要因素是负滑脱时间t N 。
负滑脱时间越短,振痕越浅,反之,振痕越深。
联系人:焦志明,女,讲师,(430080)武汉市青山区红钢城武钢职工大学矿冶系・30・炼 钢S T E E L MA K I NG1997年8月Aug. 1997 在正弦振动中,负滑脱时间可表示为:t N=60f arccos(V c2 sf)式中 t N——负滑脱时间,s V c2——拉坯速度,mm/min S——振幅,mm f——振动频率,c/min为控制振痕深度,必须缩短负滑脱时间t N,以提高振动频率f。
因此,目前结晶器振动参数的选取多采用较短负滑脱时间的模式。
在正弦振动中,多采用小振幅高频率。
当拉坯速度提高后,铸坯与结晶器间的润滑性能降低,容易发生铸坯坯壳粘结并导致粘结性漏钢。
许多试验研究已经查明,在弯月面下初生的凝固壳因结晶器振动而产生的拉伸应力是导致凝壳断裂和粘结性漏钢的主要原因。
而拉伸应力是结晶器振动时产生的摩擦阻力引起的。
液体摩擦阻力f l可用下式表示:f l= (V m-V c)d l式中 f l——液体摩擦阻力 V m——结晶器运动速度 d l——液渣膜厚度其中液渣膜厚度与保护消耗量成正比[2]。
由此可见,在正弦振动中,若要缩短负滑脱时间,只有减小振幅或提高振动频率,但提高振动频率又会降低保护渣的消耗量,增加结晶器的摩擦阻力,导致坯壳粘结。
3 结晶器非正弦振动分析3.1 控制粘结的原因图1、图2分别示出了非正弦振动的位移及速度曲线。
由图可见,与正弦振动相比,非正弦振动的随时间变化的位移最大值有一段滞后,正是最大位移的这段时间滞后,使结晶器上升速度较小而移动时间较长,这样即可保证结晶器与坯壳反向运动时,由两者速度差值决定的摩擦力小于正弦振动的摩擦力。
同时,在结晶器下移过程中,非正弦振动下移速度快而移动时间短,其负滑脱时间比正弦振动时更短(见图2)。
这有利于进一步减小振痕深度,且在负滑脱期间,结晶器相对坯壳下移距离等于甚至大于正弦振动时的下移距离,从而保证对坯壳的压合效果。
图1 非正弦振动位移曲线图2 非正弦与正弦振动速度曲线对于非正弦振动形式负滑脱时间的表达式如下:t N=60(1- )f arccos((1- )V c2 sf) 由上式可见,在其它参数为常数时, 越大,负滑脱时间越短,振痕越浅。
另外,由牛顿液体摩擦阻力定律,当结晶器达到上升的最大速度时,液体摩擦阻力达到最大。
结晶器的最大液体摩擦阻力为:・31・炼 钢STEELMAKINGf l= 32V c 2 sf1++V ck1k2t p 此式给出了结晶器对坯壳的最大摩擦阻力与保护渣粘度、振动参数及拉坯速度的关系。
由此可看出,在保护渣粘度和拉速一定条件下,波形偏斜率 越大,正滑脱时间越长,结晶器对坯壳的摩擦力越小。
实验结果表明[3], =0.4时,结晶器摩擦阻力减小40%,其中30%是由于上升时与坯壳相对速度减少所致,即正滑脱时间的延长,10%是保护渣消耗量增加所致。
保护渣的消耗量是反映结晶器润滑状况的主要指标。
一般认为,当保护渣的消耗量超过0.3kg/m2时,才能有效地防止坯壳的粘结[2]。
保护渣消耗量公式为[4]:Q=K1t pV c式中 Q——保护渣消耗量 t p——正滑脱时间 ——保护渣粘度 V c——拉速 k1——比例常数由式可见,保护渣消耗量是保护渣粘度及拉坯速度的减函数,正滑脱时间的增函数。
因此,在高拉速条件下,在保证保护渣粘度较低外,还应增加正滑脱时间,使结晶器的上升速度减慢,结晶器摩擦阻力减小,负滑脱时间减小,从而使保护渣耗量增加,改善结晶器与坯壳间的润滑条件而防止坯壳粘结。
3.2 振动频率的取值范围由非正弦振动负滑脱时间表达式作出t N与振动频率f曲线簇(见图3)。
由图可知非正弦振动的t N—f曲线,其形状和变化趋势与正弦振动的情形是一致的。
即在一定拉速及振幅条件下,频率低于f0时,t N≤0,此区域无法防止粘结,f取值应避开此区。
当f0< f≤f1,t N是f的增函数,当频率达到f1时,t N取最大值,但t N(f)较大,曲线变化剧烈,f的微小波动,会造成t N的极大变化,以至t N≤0,此区为非稳定区,常规连铸的频率选取也应避开此区域。
当f>f1,t N是f的减函数,取值较小且变化平稳。
显然,要保证负滑脱振动,必须使f>f0。
图3 负滑脱时间和振动频率的关系曲线从正滑脱时间t P和振动频率f的关系曲线(图4)可知,正滑脱时间t P=T-t N=1/f-t N,当f0<f<f1时,t P是f的减函数,当f>f0时,t P也是f的减函数,可以证明,f>f0时,t P 是f的减函数,增加f总是倾向于结晶器摩擦阻力的增加。
图4 负滑脱特征曲线及振动频率区域划分 当f>f1时,t P、t N均是f的减函数,即t P、t N互为增函数,这表明,当频率在稳定区f>・32・第四期N o.4f1内取值时,为减小振痕深度,必然造成摩擦阻力的增加,这正是常规连铸中频率选取的最大不足,直接限制了拉速的提高。
当f0<f<f1时,t N是f的增函数,t P是f 的减函数,f越接近f0越有利于减少t P,增加t P,从而使保护渣消耗量增加,改善了结晶器与坯壳间的润滑状态。
因此,高速连铸频率取值范围在f0<f<f1时,与常规连铸的频率相比,得到的负滑脱时间相同,而正滑脱时间更长,且结晶器和坯壳反向运动的速度差更小。
3.3 波形偏斜率的影响根据波形偏斜率的定义, 取值范围为-1～1。
<0为早期的负滑脱振动; =0为正弦振动; >0为非正弦振动。
由图5可见, 越大,t N的零点f0及峰值点f1向左移动;反之,f0、f1向右移动。
因此,对同一拉速和振幅,非正弦振动所要求的最小频率低于正弦振动所要求的最小频率,且两者差值随 的增加而增加。
换句话说,就是在相同振幅和频率的条件下,非正弦振动所能允许的最大拉速大于正弦振动所允许的最大拉速。
这正是非正弦振动能提高拉速的原因。
4 结 论(1)结晶器采用非正弦振动,使负滑脱时间减少,振痕深度降低,同时能增加正滑脱时间和保护渣消耗量,有利于连铸拉速的提高。
(2)波形偏斜率是结晶器振动的一个重图5 波形偏斜率对负滑脱时间的影响要参数,只有大波形偏斜率的非正弦振动,减小振痕深度和防止坯壳粘结才能取得一致。
(3)高速连铸频率的取值范围为f0<f≤f1,与常规连铸频率相比,得到的负滑脱时间相同,而正滑脱时间更长。
(4)实现高速连铸除了结晶器振动的完善外,保护渣性能的改进及其它相关技术的开发也是实现高速连铸所必不可少的。
参考文献1 竹内英磨等.国外连铸新技术(三).冶金部情报研究总所,1985:952 中森幸雄等.铸钢用保护渣译文集.重庆大学,1986:293～3003 川上公成.连铸—直接轧制工艺的冶金研究与开发, 1991,(10):1～64 陈家祥等.连续铸钢手册.冶金工业出版社,1991:880(收稿日期:1997-03-20)(上接第24页)6 结 语(1)电弧炉冶炼时,以机械设备代替冲天炉频繁的手工上料等操作,降低了劳动强度。
(2)由于电弧炉具有灵活调整成份、温度以及深度脱硫等特点,使生产的钢锭模球化效果好,球化级别稳定。
(3)电弧炉冶炼生产的钢锭模用于炼钢生产,减少了钢锭的修磨量,提高了工作效率和钢锭成材率。
(4)与冲天炉相比,电弧炉冶炼生产钢锭模成本增加4.5%,但由于钢锭的成材率提高,折合后实际节约炼钢成本23元/t。
参考文献1 洛阳市科学技术协会编.铸铁熔制,机械工业出版社, 1983:512 任三.铸造,1996,(4)(收稿日期 1997-04-08)・33・炼 钢STEELMAKING。