一种新型结晶器振动同步控制模型.pdf

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1、·6·重型机械2015NO．5·新技术新设备·一种新型结晶器振动同步控制模型曾晶，胡亮，王文学，李武红(1．中国重型机械研究院股份公司，陕西西安710032；2．陕西钢铁集团有限公司科技发展部，陕西西安710018)摘要：在浇铸过程中为保证铸坯在结晶器内的脱模和润滑，结晶器振动参数必须随着钢种、拉速的变化而变化。本文提出一种新型结晶器振动同步控制模型及相关振动参数的精确计算方法，取代传统的经验估计值，进一步改善铸坯表面质量。关键词：结晶器非正弦振动；同步控制模型；负滑动时间；负滑动量；偏斜率；振幅；振频中图分类号：TF341．6文献标识码：A文章编号：1001—196

2、X(2015)05—0006—04AnewkindofsynchronisticcontrolmodelforMDvibrationZENGJing，HULiang，WANGWen-xue，LIWu—hong(1．ChinaNationalHeavyMachineryResearchInstituteCo．，Ltd．，Xi’an710032，China；2．ShaanxiIron＆Steel(Group)Co．，Ltd．，Xi’an710018，China)Abstract：MDvibrationparametermustbechangedassteelgrade&c

3、astingspeedtoensuredemouldingandlubricationincasting．ThisarticleputsforwardanewkindofsynchronisticcontrolmodelusinginMDvibrationandgiveawaytocalculatethevibrationparameteraccuratelyinsteadofestimatedvaluesbyexperienceforim—provingslabsn／~acequalitymorE,．Keywords：MDnon—sinusoidalvibratio

4、n；synchronisticcontrolmodel；negativeslidingtime；negativeslipa—mount；vibrationamplitude；vibrationfrequency艺要求出发，实时、动态地计算振动参数，从而U日IJ舌实现结晶器的同步振动控制。目前国内应用振动同步控制模型的模式大致至于振动模型应当采用正向振动模型还是反分为正向振动模型和反向振动模型两种。所谓正向振动模型，应当采用正弦振动还是非正弦振动向振动模型是指振动的频率随拉速的增加而增更是众说纷纭。加、振幅随拉速的增加而减小，反向振动模则相本文将提出一种新型结晶器振动同

5、步控制模反。其振动参数的控制方式如下。型。振幅、振频与拉速的关系将不再是简单的归厂=0·+b·+c属于正向振动模式或是反向振动模式；偏斜率的S=d·+e。+，取值不再单单依赖于经验，可以随着拉速的变化=常数而动态改变；所有这些振动参数的确立将完全取其中，为振频，c／s；S为振幅，m；为拉速，决于振动工艺的要求。m／s；Ot为偏斜率，％。这些振动参数大多依靠实际生产经验或借鉴1模型的建立国外相关文献中所提及的公式，并没有从振动工结晶器振动的目的就是使铸坯在结晶器内顺利脱模，防止结晶器铜板与铸坯发生粘结，并对收稿13期：2015—04—18；修订日期：2015一O6—10

6、拉裂的坯壳进行焊合，同时促使保护渣在结晶器作者简介：曾晶(1976一)，男，中国重型机械研究院股份公司高级工程师。内充分润滑。重型机械·一7·由此，我们可以将结晶器的振动过程分解为OO2001上升和下降两部份。在结晶器上升的过程中，结0⋯⋯#．晶器向上的速率越快则弯月面区域结晶器铜板与∞01oo30．40／．5o．6o一001坯壳之间的摩擦力也就越大，初生坯壳被拉裂或篝_0lo2拉断的几率也就越高。因此可以引入控制变量对．003．004结晶器向上振动的速率给予限定。在结晶器下降的过程中，下行的最大速率应超过拉坯速率，使图1非正弦振动速度曲线建构得结晶器相对于铸坯发生负

7、向滑脱，利于脱模。Fig．1Constructionofnon—sinusoidalvelocitycurve在负滑动的过程中，可以引入相应的控制变量对结晶器下行的动作做出限定。“BC”、“EF”的振幅、频率一样、直线段“AB”、对于正弦振动来说，在工艺上通常用负滑动“FG”长度一样，且有相同的纵坐标。时间、负滑动量对结晶器的振动行为进行考量。设曲线“CDE”的方程为反过来，我们可以先根据生产的实际情况设定不V=2~r··S·COS(2Ir··t)(4)同拉速下合理的负滑动时间、负滑动量，然后反其中，为曲线“CDE”的振频，Hz；设曲线算出振幅及振频