【正文】 此數(shù)據(jù)用作模型計(jì)算，從而有效地估計(jì)出保護(hù)渣的性能及粘結(jié)漏鋼等生產(chǎn)事故。每個(gè)液壓缸上位置傳感器反饋的位置信號(hào)通過(guò)放大器與振動(dòng)控制器（如圖SimaticC7）連接，該放大器輸出為與控制器液壓缸行程成比例的 4 ～ 20 mA 的信號(hào)。 圖 結(jié)晶器（ Mold）液壓振動(dòng)控制系統(tǒng) 位置控制是由控制器（如圖 Simatic C7）對(duì)具有比例效應(yīng)的液壓伺機(jī)構(gòu)的電內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書（畢業(yè) 論文 ） 16 磁閥的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，控制器向電磁閥輸出不同等級(jí)的控制信 號(hào)（ 4 ～ 20mA），這個(gè)控制信號(hào)通過(guò)液壓伺服機(jī)構(gòu)（ 比例閥）就可控制液壓缸產(chǎn)生不同距離的位置移動(dòng)；同時(shí)這種控制器還要對(duì)各振動(dòng)液壓缸之間的機(jī)械同步進(jìn)行有效監(jiān)視，不至于產(chǎn)生兩個(gè)缸動(dòng)作不一致或者動(dòng)作幅度不統(tǒng)一的錯(cuò)誤。在每個(gè)液壓缸上裝有一個(gè)高精度的位置傳感器（如圖中 Cylinder pos feedback），用于檢測(cè)液壓缸中塞桿的移動(dòng)位置，從而有效確定塞桿移動(dòng)的長(zhǎng)短，經(jīng)過(guò)控制器的計(jì)算，得到振動(dòng)的振幅。 結(jié)晶器（ Mold）液壓振動(dòng)控制系統(tǒng)見(jiàn)圖 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書（畢業(yè) 論文 ） 15 第三章、 液壓振動(dòng)結(jié)晶器的工藝設(shè)備 結(jié)晶器液壓振動(dòng)較以往的振動(dòng)方式具有很先進(jìn)的特點(diǎn)，包括：頻率可調(diào)、振幅可調(diào)整、振動(dòng)曲線可調(diào)整及高振頻低振幅等特點(diǎn)。由于采用偏心機(jī)構(gòu)使機(jī)械動(dòng)作更加簡(jiǎn)便 ,故結(jié)晶器正弦振動(dòng)得到了發(fā)展 ,并不斷地對(duì)其振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化 ,實(shí)現(xiàn)高頻振動(dòng)以改善鑄坯表面質(zhì)量 。但是，上式中變量缺少了振幅 s 的影響，仍不能對(duì)結(jié)晶器振動(dòng)的影響作出滿意的評(píng)價(jià)。當(dāng)液渣的填充成為限制性環(huán)節(jié)時(shí)，負(fù)滑脫時(shí)間反映振動(dòng)參數(shù)對(duì)保護(hù)渣消耗的影響；當(dāng)液渣供應(yīng)成為限制性環(huán)節(jié)時(shí)，則正滑脫時(shí)間反映振動(dòng)參數(shù)對(duì)保護(hù)渣消耗的影響。保護(hù)渣在結(jié)晶器鋼水彎月面處形成的渣圈上移，液渣由鋼液面向彎月面流動(dòng)的通道被“打開(kāi)”，促進(jìn)了液渣彎月面附近流動(dòng)和聚集，由于摩擦力作用液態(tài)渣的一部分被“拔出”；負(fù)滑脫期間，結(jié)晶器相對(duì)坯殼向下運(yùn)動(dòng)，渣圈隨結(jié)晶器下移，液渣受到壓力而向結(jié)晶器和坯殼間填充，同時(shí)，由于壓縮的作用，液渣流動(dòng)的通道被“關(guān)閉”，也部分阻礙了 鋼液面上的液渣向彎月面附近流動(dòng)?？梢?jiàn)，對(duì)于振動(dòng)結(jié)晶器，正滑脫時(shí)間越長(zhǎng)，保護(hù)渣消耗量越大，由此也引起了大量的爭(zhēng)議。如前所述，結(jié)晶器振動(dòng)對(duì)于改善結(jié)晶器壁間的潤(rùn)滑是非常有效的，但對(duì)于結(jié)晶器振動(dòng)如何影響結(jié)晶器保護(hù)渣的消耗和保護(hù)渣的潤(rùn)滑作用，其機(jī)理并不十分清楚。 結(jié)晶器振動(dòng)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程 序號(hào) 年代 發(fā)明者 振動(dòng)形式 原理或目的 1 1933 容漢斯 非正弦 3:1 模型 ,但下降時(shí)無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng) ,以保證最 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書（畢業(yè) 論文 ） 11 高的傳熱效果 2 1949 容漢斯 非正弦 第一次將振動(dòng)結(jié)晶器應(yīng)用到鋼的連鑄中 羅 西 3 1951 薩瓦日 非正弦 振幅和頻率根據(jù)結(jié)晶器摩擦而變化的簧 吊掛式結(jié)晶器 4 1953 羅 西 非正弦 在 1:1 和 1:4 模型之間 ,以避免結(jié)晶器向 上運(yùn)動(dòng)時(shí)撕裂坯殼 5 1953 哈立德 非正弦 使用機(jī)械往復(fù)式 3:1 模型結(jié)晶器 ,向下運(yùn) 動(dòng)時(shí)有負(fù)滑脫 6 1954 薩瓦日 非正弦 應(yīng)用彈簧吊掛式結(jié)晶器加上液壓機(jī)構(gòu)的 海森堡 3:1模型 ,在結(jié)晶器向下運(yùn)動(dòng)時(shí)有 ”壓縮釋 放 “ 7 1957 魯斯特海爾 非正弦 用彈簧 吊掛式結(jié)晶器加上液壓機(jī)構(gòu)的 Scheneider 3:1 模型 ,以避免振動(dòng) 8 1958 Signora 正 弦 以偏心機(jī)構(gòu)形成穩(wěn)定、簡(jiǎn)單的正弦波振 Caroano 動(dòng) 9 1959 Michelsen 非正弦 3:1 模型，只在向下運(yùn)動(dòng)最后階段產(chǎn)生 負(fù)滑脫以改善傳熱 10 1959 薩瓦日 非正弦 3:2 模型，降低向上運(yùn)動(dòng)的加速 運(yùn)動(dòng)以盡 Morton 量避免撕裂坯殼 11 1960 茍 周 非正弦 用安裝在彈簧吊掛結(jié)晶器上的兩個(gè)疊加 Zaeytydt 的偏心機(jī)構(gòu)形成復(fù)雜的模型 12 1967 考伯爾 非正弦 ~ 的負(fù)滑脫焊合時(shí)間 13 1968 科奈爾 正 弦 55%~80%的向下運(yùn)動(dòng)時(shí)間為負(fù)滑脫時(shí)間 14 1971 鮑 曼 正 弦 在大方坯澆注中采用高頻小振幅振動(dòng)一 減輕振痕 15 1979 Tomono 正 弦 碳含量對(duì)振痕深度的影響 16 1981 Okazaki 正 弦 第一次用 400cpm振動(dòng)頻率的板坯連鑄 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書（畢業(yè) 論文 ） 12 機(jī) 17 1982 沃爾夫 正 弦 在整個(gè)澆注速度范圍內(nèi)負(fù)滑脫時(shí)間 恒定 18 1984 米如 正 弦 在 f 和 Vc 之間呈拋物線式的同步模型 19 1984 米朱卡米 非正弦 帶液壓驅(qū)動(dòng)裝置的 1: 模型，以高速澆 注板坯 20 1985 戴維斯 正 弦 低頻小振幅高速澆注易粘結(jié)鋼種 21 1985 Mikio Suzuki 非正弦 上行時(shí)間比下行時(shí)間長(zhǎng)，用液壓伺服傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)澆注板坯 22 1985 日本神戶 非正弦 液壓伺服傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，允許在澆注期間對(duì) 制鐵 振動(dòng)波形、頻率、振幅進(jìn)行調(diào)整 23 1988 DELHAU 非正弦 液壓伺服傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，允許在澆注期間對(duì)振動(dòng)波形、頻率、振幅進(jìn)行調(diào)整期間 24 1990 DEMAG 和 非正弦 液壓伺服傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，允許在澆注對(duì)振動(dòng) ARVEDI 公司 波形、頻率振幅進(jìn)行調(diào)整 25 1995 奧鋼聯(lián)和 非正弦 液壓伺服傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，允許在澆注期間 英國(guó) DAVY 公司 對(duì)振動(dòng)波形、頻率、振幅進(jìn)行調(diào)整 26 1998 李憲圭非正弦通過(guò)非圓齒輪或連桿式驅(qū)動(dòng)，對(duì)振動(dòng)波型、頻率、振幅進(jìn)行調(diào)整，方便簡(jiǎn)單 圖 線 結(jié)晶器振動(dòng)和潤(rùn)滑的關(guān)系 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書（畢業(yè) 論文 ） 13 結(jié)晶器振動(dòng)的重要影響主要是對(duì)潤(rùn)滑和振動(dòng)痕跡形成的作用。工業(yè)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，采用合適的非正弦振動(dòng)波形，至少可使振痕深度減少 30％ ，坯殼與結(jié)晶器壁間的摩擦阻力減少 40％ 。負(fù)滑脫時(shí)間明顯減少，這符合前面提到的縮短 ，有利于改善鑄坯表面質(zhì)量的論述。圖 示出了非正弦振動(dòng)的位移曲線和速度曲線。為了解決高速拉坯速度、高頻振動(dòng)這一新情況下的漏鋼問(wèn)題，將彎月面下初凝的薄弱坯殼順利拉出，人們一方面采用含有 的低粘度、低溶點(diǎn)、鋪展性好的保護(hù)渣，以改善鑄坯與結(jié)晶器間的潤(rùn)滑條件，保持一個(gè)合適的保護(hù)渣消耗量；另一方面在結(jié)晶器的振動(dòng)方式上采用這樣的振動(dòng)波形：在正滑動(dòng)區(qū)間 較小，以盡可能降低作用在坯殼上的拉伸應(yīng)力，而在負(fù)滑動(dòng)區(qū)間 較大，以 對(duì)坯殼施加足夠大的壓縮力，并降低負(fù)滑動(dòng)時(shí)間 NSR 或增大正滑脫時(shí)間 ，在正弦振動(dòng)中， 、 互為增函數(shù)關(guān)系，不能同時(shí)滿足上述幾個(gè)方面的要求，因此，人們開(kāi)發(fā)了結(jié)晶器上升時(shí)間比下降時(shí)間長(zhǎng)的非正弦振動(dòng)波形，引入了波形偏斜率 這一自由參數(shù)。 非正弦振動(dòng) 近年來(lái)，現(xiàn)代連鑄發(fā)展的一個(gè)特點(diǎn)是拉坯速度日益提高，同時(shí)，連鑄坯熱送直接軋制技術(shù)的發(fā)展也對(duì)連鑄坯的表面質(zhì)量提出了更高的要求。由于加速度比較小，振動(dòng)還能實(shí)現(xiàn)高頻 振動(dòng)，減少負(fù)滑脫時(shí)間以得到較淺的振痕，有利于改善鑄坯表面質(zhì)量，為了使這兩個(gè)參數(shù)最佳化，曾經(jīng)歷了不同的發(fā)展，從大量時(shí)間經(jīng)驗(yàn)可以得出結(jié)論，高頻率小振幅對(duì)改善鑄坯表面質(zhì)量有明顯的效果，從圖 中可以看出拉坯速度相同時(shí)，小振幅高頻率可以減少振痕深度，而負(fù)滑脫時(shí)間內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書（畢業(yè) 論文 ） 9 ,當(dāng)振幅 s 減小，振動(dòng)頻率 f 增大時(shí)，其結(jié)果可使負(fù)滑脫時(shí)間 縮短，因此也可以說(shuō)縮短負(fù)滑脫時(shí)間有利于提高鑄坯表面質(zhì)量，目前，有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道大多數(shù)負(fù)滑脫時(shí)間取值范圍在 ~,對(duì)于不同鋼種最佳負(fù)滑脫 圖 在不同振幅和頻率下拉坯速度對(duì)振痕深度的影響 時(shí)間為 。因此，也不必建立嚴(yán)格的連鎖。這種振動(dòng)規(guī)律的最大優(yōu)點(diǎn)就是只要用一個(gè)簡(jiǎn)單的偏心機(jī)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)，速度變化平穩(wěn)、無(wú)沖擊，易于維護(hù)。近年來(lái)，非正弦波模式又被人們接受，并隨著先進(jìn)的液壓振動(dòng)裝置的出現(xiàn)，采用了各種各樣的振動(dòng)曲線。 振動(dòng)形式分析 在結(jié)晶器振動(dòng)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，在振動(dòng)形式及振動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)了多種多樣的形式。 從表 結(jié)晶器振動(dòng)技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，結(jié)晶器震動(dòng)經(jīng)歷了早期的非正弦振動(dòng)到正弦振動(dòng)方式，目前又發(fā)展到非正弦方式的過(guò)程。直到 1949 年， 西第一次將其應(yīng)用于鋼的澆注，目前就是 為了有效的改善鑄坯和結(jié)晶器壁間的潤(rùn)滑條件。近年來(lái)，冶金工業(yè)的迅速發(fā)展，要求連鑄提高拉速以增加連鑄機(jī)的生成能力，人們對(duì)結(jié)晶器振動(dòng)的認(rèn)識(shí)也在不斷深入和發(fā)展。結(jié)晶器振動(dòng)對(duì)于改善內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書（畢業(yè) 論文 ） 8 鑄坯和結(jié)晶器界面間的潤(rùn)滑是非常有效的，振動(dòng)結(jié)晶器的引進(jìn)，使得工業(yè)上大規(guī)模應(yīng)用連鑄技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。連鑄過(guò)程中，結(jié)晶器和坯殼間的相互作用影響著坯殼的生長(zhǎng)和脫膜，其控制因素是結(jié)晶器的振動(dòng)和潤(rùn)滑。這種在線任意調(diào)整振動(dòng)波形、振幅和頻率是通常機(jī)械振動(dòng)所不能實(shí)現(xiàn)的。曲線生 成器輸入信號(hào)的波形、振幅和頻率可在線任意設(shè)定好振動(dòng)曲線信號(hào)傳給伺服閥，即可控制