板坯连铸动态轻压下位置预测与二冷水量控制模型分析

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1、声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为取得其它学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确说明并表示感谢。本人签名：日期：2004年2月东北大学项士学位论文第一章绪论帚一早三百。了匕随着钢铁工业的发展和用户对钢铁产品质量要求的提高，连续铸钢正朝着高效连铸、连轧连铸及近终形连铸等方向发展。我国连铸经历了起步、艰难发展、引进移植、自创体系、快速发展、高效化改造等阶段。近十几年来，我国连

2、铸发展的速度已达到世界主要产钢国连铸的增长水平，并且在连铸技术及装备的研究方面取得了突破性进展。本章对国内外连铸工艺的发展及其本文的研究背景、研究方法和内容作一概述。1．1连铸工艺的发展历程连铸技术是炼钢领域发展最快的技术之一，其发展大致可分为五个阶段：第一阶段(1840—1939)，连续浇铸金属液思想的启蒙阶段【”。1846年，英国人H．Bessemer继发明转炉后，又提出了连铸的概念，并使用水冷旋转双辊式连铸机生产锡箔、铅版和玻璃板埘。最早(1887)提出与现代连铸机相似的连铸设备建议的是德国人R．M．Daelen，在其开发

3、的设备中包括了上下敞开的结晶器、液态金属注入、二次冷却段、引锭杆和铸坯切割装置等。HH[】诽，-7．-蟠d邕兰莩；1一中间包：2—保护渣：3一入水口；4一结晶器；5一铸坯：6一拉辊：7一出水口：8一压缩机；9一钢包；lO一震动机构图1．1J．Junghans专利原理图Fig．1．1ContinuouscastingprinciplesdescribedbyS．Junghanspatent一1-东北大学硕士学位论文第一章绪论第二阶段(1940．1949)，连铸特征技术的开发阶段。其代表人物是现代连铸之父德国人S．Junghans，

4、于1943年在德国建成了第一台试验连铸机。他提出的振动水冷结晶器、浸入式水口、结晶器上部加保护渣等技术奠定了现代连铸机结构的基础，专利原理如图1．1。其中，结晶器振动已成为连铸机的标准操作。第三阶段(1950．1976)为传统连铸技术的成熟阶段。连铸技术以惊人的速度得到了发展，出现了5000多个有关连铸的专利。尤其是70年代以后为连铸大发展时期，连铸机已具备与大型氧气转炉相配合进行工业生产的可能性。连铸设备和工艺臼益完善，促进了连铸的迅速发展。其中具有代表性的技术有【3l：·钢包回转台来实现多炉连浇；·快速更换中间包来提高连铸生

5、产率和连浇炉数；·纵向切割板坯以把更换结晶器的次数减到最少来提高生产率；·结晶器液面控制来保持稳定浇铸速度；·结晶器在线调宽技术来提高生产率；·多点弯曲和矫直技术来提高铸坯质量；·钢包、中间包、结晶器全程保护浇铸；·冷中间包的应用；·电磁搅拌的应用；·汽水冷却来改善冷却的均匀性、提高铸坯质量；·压缩浇铸技术来适应高速浇铸、改善铸坯内部质量；·轻压下技术来改善铸坯中心偏析；·整个浇铸过程用计算机控制。表1．120世纪80年代以来的连铸先进技术‘4ITable1．1Advancedcontinuouscastingtechnolog

6、iesin1980’S东北大学硕士学位论文第一章绪论第四阶段(20世纪80．90年代)，传统连铸技术的优化发展阶段，即高效、近终形连铸发展阶段。整个钢铁行业以连铸技术优化发展为契机，带动传统钢铁生产流程向紧凑化、连续化、高度自动化方向发展。80年代的先进连铸机技术如表1．1所刁≮o第五阶段(20世纪90年代一至今)，90年代以后，人们在改进原来的连铸设备，实现高拉速浇铸、自动化和机械化及开发近终形连铸技术的同时，更注重连铸坯质量的提高与生产能源的低效耗I51。为此，在现代连铸工艺上采用了一些先进技术，如图1．2所示。图1．2现代

7、连铸机采用的主要技术14IFig．1．2Maintechnologiesappliedinmoderncontinuouscasting1．2连铸技术发展目标及趋势连铸技术的发展目标可归纳为：·高拉速、高产量。目前，板坯连铸拉速为1．2～2．8m／min，连铸炉数已超过1500炉；现代化小方坯连铸机的拉速已达4．0～5．Om／min，连浇炉数已超过1000炉以上；圆坯连铸机拉速已达到3．5m／min，最大年产量为120万吨／台；而薄板坯拉速可达4～8m／min，追求的目标为8～12m／min[61。．3．东北大学硕士学位论文第一

8、章绪论·高质量、无缺陷。连铸坯质量已超过传统路线生产的铸坯质量，成为高质量新产品的领头羊。·产品多样性。连铸已经历了从生产碳钢到合金钢、从单一产品到多种产品的转变。其种类可以是梁、杆、线和钢轨等长产品，也可以是方块、壳或平板和钢管等各种形状的产品。为达到这些目标