[工程科技]高质量连铸坯生产的关键控制技术.ppt

减小铸坯表面振痕深度,提高钢坯的合格率； 运动控制精度高，响应速度快； 采用电信号控制，不存在油缸泄漏等故障； 系统维护简单，只需保证电动缸的润滑，无需液压管路、液压油等； 使用寿命长，振动平稳可靠； 改造时间短，维护时间短； 系统消耗功率低、节能降耗、环保； 可在线调整振幅，频率，和波形偏斜率；针对不同断面设定和存储各 种波形曲线；方便优化工艺。 * LOGO 高质量连铸坯生产的关键控制技术 镭目公司北京研究所 Beijing Research Institute of RAMON 汇报人 张丹 2010-9-2 报告内容 ● RAMON动态轻压下简介及成果 ● RAMON电动非正弦振动控制系统及成果 ● 轻压下枝晶变形及溶质分布的实验模拟研究 ● 电磁超声测液芯实时在线检测技术 开发的目的：1）提高钢材成材率，节能减排，提高利润，创造经济效益； 2）提供品种钢开发平台，增强钢厂市场竞争能力； 3）打破技术的垄断，提升我国钢铁产业的核心竞争力。 RAMON动态轻压下控制系统是镭目公司十几年来在连铸自动化测控领域不断开发、实践、应用过程中的技术成果。 动态轻压下简介 连铸坯凝固传热模型---凝固末端跟踪模块 动态配水模型---配水模块 动态轻压下控制模型---辊缝控制模块 动态轻压下控制系统的四个创新模型 液压控制系统 RAMON动态轻压下能精确地在线对连铸坯凝固末端进行动态轻压下，有效降低铸坯中心偏析、疏松的程度，提高铸坯产品质量。 动态轻压下简介 枝晶搭桥，形成中心疏松和缩孔； 选分结晶、鼓肚形成中心偏析。 晶桥 中心偏析和疏松产生机理 鼓肚 动态轻压下是目前改善中心偏析、中心疏松等质量缺陷的最有效手段 ● 解决中心偏析、中心疏松 ● 提高铸坯内部质量 动态轻压下的作用 轻压下技术的冶金原理 在连铸坯液芯末端附近施加适当压力产生一定的压下量来补偿铸坯的凝固收缩量。 补偿铸坯的凝固收缩，避免形成中心疏松和缩孔 抑制晶间富集溶质元素的钢液向铸坯中心横向流动，使铸 坯中心钢液溶质的分布更加均匀 系统现场改造及案例 项目类型 三大改造项目 已有轻压下项目的铸机 ①全面更换控制系统 ②对轻压下硬件设备进行维护 预留轻压下位置的铸机 ①在已预留位置上安装轻压下控制设备 ②嵌入镭目轻压下控制系统 未预留轻压下设备铸机 ①需要全新设计轻压下处的辊列机架 ②安装轻压下控制设备和控制系统软件 机械液压改造：增加位置检测装置、压下检测装置、过载保护功能等。 有三种类型的改造项目 现场改造案例 动态轻压下的应用 未轻压下和轻压下后的样品碳偏析度检测结果 轻压下枝晶变形及溶质分布的实验模拟研究 铸机工况 钢种 冷却制度 压下量 压下区间 理论上 中心偏析的产生机理 现实中 非稳态浇注 丁二腈（SCN） 凝固界面生长形态是由材料液固界面性质和凝固驱动力的性质所决定的。界面性质决定了界面形态对驱动力的相应反应，因此相似的界面性质在相似的驱动力作用下将产生相似的动力学行为，导致相似的界面形态。 多年来被国际凝固理论界广泛地应用于凝固理论研究。 与金属具有相似界面性质 体心立方结构 透明有机物 热力学数据较全 与金属凝固行为相似 通过丁二腈-水合金实验研究不同固相分数和不同变形量对枝晶变形及溶质再分布的影响，并用示踪剂进行示踪。探讨了柱状晶在轻压下过程中的变形行为，凝固过程中的液体流动，以及不同压下量对溶质分布的影响。 实验结果对研究轻压下对偏析的改善机理有意义。 实验装置示意图 测温界面 实验材料采用由丁二腈（纯度为99%，熔点为54-57℃）和水制成的凝固点与室温接近的透明合金。 由于合金溶液的挥发性，每次试验均需测定合金成分（浓度为5%-8%）。变形前后温度及成分的测量位置位于模型对称中心线上，如左图所示。 合金在内部结构尺寸为高280mm，宽100mm，厚度可以在35-50mm范围变化的密封容器中凝固。容器的两侧边是铜套，其前后为透明的有机玻璃板，底部为不锈