[發明專利]連鑄結晶器非正弦振動方法

有效

• 申請號: 201610983770.1
• 申請日: 2016-11-09
• 公開（公告）號: CN106311995B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 孟祥寧;朱苗勇;汪寧;周建川;楊青山
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B22D11/053
• 分類號: B22D11/053;B22D11/16
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司21109
• 代理人: 李在川

技術領域

本發明屬于冶金連鑄技術領域，具體涉及一種連鑄結晶器非正弦振動方法。

背景技術

連鑄坯生產過程中，鋼水從凝固到成型是在連鑄生產線中完成。連鑄結晶器作為連鑄機中最為重要的組成部分，對冷卻傳熱、凝固成型、鋼液凈化及控制連鑄坯質量具有重要作用。在鋼水澆鑄過程中，結晶器按照一定的規律進行振動，以保證連鑄坯與結晶器壁的潤滑，從而防止初凝坯殼與結晶器壁黏結而發生漏鋼事故。隨著人們對結晶器振動機理認識的不斷深入，結晶器振動波形也在隨之變化。目前連鑄結晶器的振動方式主要為正弦振動和非正弦振動兩種方式。

正弦振動即結晶器振動速度按照正弦函數變化。在振動過程中，存在負滑脫，有利于脫模；加速度較小，有利于振動機構平穩運行。因此，正弦振動應用較為廣泛。但是，正弦振動僅僅依靠振動周期和振動振幅來調節振動方式，調控手段較少。為提高生產率，提高連鑄坯拉速是重要手段之一。提高拉速，傳統正弦振動方式就會削弱負滑脫的作用，不利于鑄坯順利脫模。

為提高連鑄坯的拉坯速度，研究開發出了非正弦振動。非正弦振動波形引入以來，獲得了較為成功的應用。非正弦振動增大了保護渣的消耗量，提高結晶器潤滑條件，減少鑄坯黏結；負滑脫作用增強，有利于鑄坯脫模和拉坯裂紋的愈合，是目前高效連鑄的最優波形。然而，在高拉速連鑄坯生產過程中，也會不可避免的出現鑄坯表面裂紋、振痕、甚至漏鋼事故。這主要與結晶器內潤滑條件密切相關，通過控制結晶器的振動，可以有效改善連鑄坯的質量。提高連鑄坯質量可以提高金屬收得率，降低生產成本，節約資源和能耗，為生產帶來直接的經濟效益。為提高連鑄坯質量，新型的結晶器振動模式有待提出，從而使連鑄生產更加高效、優質和節能。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種連鑄結晶器非正弦振動方法。

本發明的技術方案為：

連鑄結晶器非正弦振動方法，具體過程為：控制連鑄結晶器的驅動裝置，使連鑄結晶器在驅動裝置的帶動下，在每個振動周期內按如下八段速度函數確定的八段速度波形進行非正弦振動：

其中，v為連鑄結晶器振動速度；v_d為連鑄結晶器最大上振速度；v_x為連鑄結晶器最大下振速度；v_c為拉坯速度；f₁為第二段速度函數頻率；f₂為第四段速度函數頻率；T為連鑄結晶器振動周期；t為非正弦振動時間；t₁為第一段速度波形結束時刻或第二段速度波形開始時刻；t₃為第二段速度波形結束時刻或第三段速度波形開始時刻；t₄為第三段速度波形結束時刻或第四段速度波形開始時刻；t₅為第五段速度波形結束時刻或第六段速度波形開始時刻；t₆為第六段速度波形結束時刻或第七段速度波形開始時刻；t₇為第七段速度波形結束時刻或第八段速度波形開始時刻；

在每一個振動周期內，振動過程分為以下八個階段，八個階段分別按照八段速度波形進行振動：

第一階段，連鑄結晶器以恒定的上振速度向上運動，速度波形為直線，持續時間t₁；

第二階段，連鑄結晶器先向上做減速運動，待上振速度降至0再向下做加速運動，直至達到t₃，速度波形為曲線，整體持續時間t₃-t₁；

第三階段，連鑄結晶器以恒定的下振速度向下運動，速度波形為直線，持續時間t₄-t3；

第四階段，連鑄結晶器向下做加速運動，直至達到T/2，速度波形為曲線，持續時間T/2-t₄；

第五階段，連鑄結晶器向下做減速運動，直至達到t₅，速度波形為曲線，持續時間t₅-T/2；

第六階段，連鑄結晶器以恒定的下振速度向下運動，速度波形為直線，持續時間t₆-t₅；

第七階段，連鑄結晶器先向下做減速運動，待下振速度降至0再向上做加速運動，直至達到t₇，速度波形為曲線，整體持續時間t₇-t₆；

第八階段，連鑄結晶器以恒定的上振速度向上運動，速度波形為直線，持續時間T-t₇。