论文部分内容阅读
基于结晶器弯月面附近液态保护渣通道的流体动力学分析计算，对铸坯现有代表性振痕形成机理与理论进行了分析研究。结合生产实际，提出了振痕形成时间理论和主要影响因素，并为某大方坯铸机设计了正弦振动的同步控制模型。
研究表明，在结晶器振动的负滑脱阶段，保护渣的流场在弯月面处产生逆时针漩涡，涡流冲击与液渣流场压应力促进弯月面处渣钢界面的凝固，凝固坯壳抵抗变形强度大，难以被推回至结晶器壁面，是振痕形成的重要原因之一。其中，保护渣流场产生的压应力对弯月面根部作用程度最大，若初凝坯壳只能被部分推回结晶器壁面，将形成较深的凹型振痕。当弯月面处凝固的坯壳具有足够的强度，整体无法被推回结晶器壁面，则将形成钩型振痕。
振动负滑脱阶段，保护渣流场对渣钢界面的压力从弯月面根部沿渣钢界面不断减小至负压状态，渣钢界面上存在承受压力由正向负的转变点。但该转变点的存在并不是振痕产生的主要影响因素。振痕宽度计算表明，振痕的形成时间发生在结晶器振动负滑脱时间三分之一的长度。从当地“力”和“热”作用两方面分析进一步表明，振痕形成时间应处于结晶器振动负滑脱的后半段时间内。通过合理设计振动参数、改善结晶器振动负滑脱阶段后半段时间的浇注条件，可以在保证脱模的前提下减轻铸坯振痕深度。振痕的产生与结晶器振动的负滑脱时间有密切的关系。随着拉速的提高，振动参数的选择应降低负滑脱时间，在减少粘结事故的前提下，降低振痕深度。
针对某大方坯连铸机振动机构和正弦振动的要求，确定了该铸机正弦振动的同步控制模型。分析了不同拉速下结晶器振动的重要工艺参数，选定了2.5mm的小振幅高振频振动技术方案，采用f=160Vc同步振动控制模型，负滑脱率为常数(NS=-60％)，在热试生产中取得了良好的效果。