结晶器振动技术介绍.doc

内蒙古科技大学 实习论文 题目：结晶器振动技术 姓名 学号： 班级 日期：目录 内蒙古科技大学煤炭学院 1 目录 2 一、摘要 3 二、前言 3 三、结晶器振动技术 5 3.1正弦振动 5 3.2非正弦振动 6 3.4结晶器振动参数设置 9 3.5振动伺服阀 10 3.6结论 10 摘要 连铸连轧结晶器振动技术的发展历史和现状，简单分析了结晶器正弦振动和非正弦振动形式，并讨论了结晶器振动和润滑的关系。 关键词：结晶器；振动；润滑；振动参数；振动伺服阀； 前言 结晶器振动是连铸技术的一个基本特征。连铸过程中，结晶器和坯壳间的相互作用影响着坯壳的生长和脱膜，其控制因素是结晶器的振动和润滑。连铸在采用固定结晶器浇注时，连铸直接从结晶器向下拉出，由于缺乏润滑，易与结晶器发生粘结，从而导致出现拉不动或者拉漏事故，很难进行浇注。结晶器振动对于改善铸坯和结晶器界面间的润滑是非常有效的，振动结晶器的发明引进，工业上大规模应用连铸技术才得以实现。可以说，结晶器振动是浇注成功的先决条件，十年来发展的重要里程碑。近年来，冶金工业的迅速发展，要求连铸提高拉速和增加连铸机的生产能力，人们对结晶器振动的认识也在不断深入和发展。 连铸机结晶器振动的目的是防止拉坯时坯壳与结晶器黏结,同时获得良好的铸坯表面。结晶器向上运动时,减少新生坯壳与铜壁产生黏着,以防止坯壳受到较大的应力,使铸坯表面出现裂纹;而当结晶器向下运动时,借助摩擦,在坯壳上施加一定的压力,愈合结晶器上升时拉出的裂痕,要求向下运动的速度大于拉坯速度,形成负滑脱。结晶器壁与运动坯壳之间存在摩擦力,此摩擦力被认为是撕裂坯壳进而限制浇注速度的基本因素。在初生坯壳与结晶器壁之间存在液体渣膜,此处的摩擦为黏滞摩擦,即摩擦力大小正比于相对运动速度,渣膜黏度,反比于渣膜厚度。在结晶器振动正滑脱期间摩擦力及其引起的对坯壳的拉应力就较大,可能将初生坯壳拉裂,为此开发了采用负滑脱的非正弦振动技术来减小这一摩擦力。理论研究及模拟实验表明,适当选择非正弦振动参数(偏斜率)可减小摩擦力50% ~60%。在结晶器液压伺服非正弦振动出现之前都是采用机械式振动装置的,机械式的振动装置由直流电动机驱动,通过万向联轴器,分两端传动两个涡轮减速机,其中一端装有可调节轴套,涡轮减速机后面再通过万向联轴器,连接两个滚动轴承支持的偏心轴,在每个偏心轮处装有带滚动轴承的曲柄,并通过带橡胶轴承的振动连杆支撑振动台,产生振动。机械振动一般采用正弦曲线振动,振动波形、振幅固定不变。与机械振动相比,板坯连铸机的液压振动装置具有一系列优点: 振动力由两点传入结晶器,传力均匀;在高频振动时运动平稳,高频和低频振动时不失真,振动导向准确度高;结构紧凑、简单,传递环节少,与结晶器对中调整方便,维护也方便;采用高可靠性和高抗干扰能力的PLC控制,可长期保证稳定的振动波形;可改变振动曲线,并可在线设定振动波形等,增加了连铸机可浇钢种;改善铸坯表面与结晶器铜壁的接触状态,提高铸坯表面质量并减少黏结漏钢。 结晶器振动技术 在结晶器振动技术发展过程中，在振动形式及振动装置的结构上出现了多种多样的形式。目前，在工业生产中应用量多的是正弦波模式。近年来，非正弦波模式又被人们接受，并随着先进的液压振动装置的出现，采用了各种各样的振动曲线。 3.1正弦振动 正弦振动就是结晶器的运动速度和时间成正弦曲线关系，如图1曲线2 所示。这种振动规律的最大优点就是只要用一简单的偏心机构即可实现，易于维护，速度变化平稳无冲击。由于正弦振动的速度始终处于变化中，在振动机构和拉坯机构之间没有严格的速度关系。因此，也不必建立严格的连锁。同时，在运动中仍有一小段负滑脱阶段，具有脱膜作用。由于加速度较小，这种振动还能实现高频振动，减少负滑动时间以得到较浅的振痕，有利于改善铸坯表面质量，为了 使这两个参数最佳化，曾经历了不同方向的发展1。从大量实践经验可以得出结论，高频率小振幅对改善铸坯表面质量有明显的效果2。从图2可以看出拉坯速度相同时，小振幅高频率壳减少振痕深度，负滑脱时间tN=60/πfcos-1(1000W拉/2πSf), 当振幅S减小,振动频率f增大时,其结果可使负滑脱时间tN缩短,因此也可以说缩短负滑脱时间有利于提高铸坯表面质量,图3也说明了这一点。目前,有关文献报道大多数负滑脱时间取值范围在0·1~0·25s,对于不同钢种最佳负滑脱时间为0·1s。 但是,正弦振动的特性完全决定于其振幅和频率的数值,即正弦振动只有两个相互独立的振动参数。变量少,其波形的调节能力就小,难以完全满足高速连铸的工艺要求,特别是对于那些易于粘结的钢种,在高速浇注条件下采用具有较长的正滑动时间的非正弦式结晶器振动是更有利的,而且采用带可调程序控制装置的液压机构很容易实现这种非