10 板坯连铸结晶器电动缸非正弦振动技术与应用_訾福宁
《连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》
《连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》篇一摘要：本篇论文针对连铸过程中结晶器振动装置的设计与研究展开讨论，重点介绍非正弦振动装置的设计原理、结构特点及其在连铸工艺中的应用。
通过理论分析、仿真模拟及实际生产实验，验证了非正弦振动装置在提高铸坯质量、减少裂纹和偏析等方面的优势。
本文旨在为连铸技术的发展提供理论支持和实践指导。
一、引言连铸技术作为现代钢铁生产的重要工艺，其结晶器的振动装置对于铸坯的质量具有至关重要的影响。
传统的正弦振动方式在特定情况下已无法满足高质量铸坯的生产需求。
因此，研究并设计非正弦振动装置，对于提高连铸生产效率和铸坯质量具有重要意义。
二、非正弦振动装置的设计原理非正弦振动装置的设计基于连铸过程中的力学原理和结晶器振动的实际需求。
该装置采用先进的机械结构设计，通过调整振动波形，实现非正弦振动。
设计过程中，需考虑装置的稳定性、振动的均匀性以及与连铸工艺的匹配性。
此外，还需考虑装置的节能性、耐用性和维护方便性。
三、非正弦振动装置的结构特点非正弦振动装置主要由振动发生器、传动机构、支撑结构和控制系统等部分组成。
其中，振动发生器是装置的核心部件，负责产生非正弦振动波形；传动机构将振动传递至结晶器；支撑结构保证整个装置的稳定性；控制系统则负责调节振动的幅度、频率和波形，以适应不同的连铸工艺需求。
四、理论分析与仿真模拟通过理论分析，非正弦振动装置能够更好地适应连铸过程中的各种力学变化，使结晶器在浇注过程中保持更加稳定的振动状态。
仿真模拟结果表明，非正弦振动能够有效减少铸坯的裂纹和偏析，提高铸坯的表面质量和内部组织均匀性。
五、实际生产实验在实际生产中，采用非正弦振动装置的连铸机在生产效率、铸坯质量和设备维护等方面均表现出明显优势。
通过对比实验，可以发现非正弦振动装置能够显著提高铸坯的成材率，降低废品率，同时减少设备故障率，提高生产线的稳定性。
六、结论非正弦振动装置的设计与研究，为连铸技术的发展提供了新的思路和方法。
《2024年连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》范文
《连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》篇一摘要：本篇论文旨在研究连铸结晶器非正弦振动装置的设计及其对连铸工艺的影响。
通过对非正弦振动装置的详细设计、仿真分析以及实际应用的探究，本文为连铸工艺的优化和设备升级提供理论依据和参考。
一、引言连铸技术是现代冶金工业中的重要工艺之一，而结晶器作为连铸技术的核心设备，其振动系统的设计直接影响到铸坯的质量和工艺的稳定性。
传统的正弦振动方式在特定情况下存在一些局限性，如不能有效控制铸坯的凝固过程等。
因此，本研究提出了非正弦振动装置的设计思路，以期通过非正弦振动的方式改善连铸过程。
二、非正弦振动装置设计1. 设计思路与原理非正弦振动装置的设计基于对连铸结晶器振动过程的分析，旨在通过非正弦波形控制结晶器的振动。
该设计采用先进的电子控制系统，通过调整振动波形参数，实现非正弦振动。
这种设计思路能够更好地控制铸坯的凝固过程，提高铸坯的质量。
2. 结构设计与关键部件（1）结构设计：本设计主要涉及电机、传动机构和振动机构三部分。
电机作为动力源，负责驱动整个装置运行；传动机构用于传递动力并实现转速调节；振动机构则采用非正弦振动模式。
（2）关键部件：设计中还包括波形生成器、控制器和执行器等部件。
波形生成器用于生成所需非正弦波形；控制器负责根据预设的工艺参数调节振动系统的运行状态；执行器则是根据控制信号进行振动操作的核心部件。
三、仿真分析与研究方法本研究的仿真分析主要采用有限元法和动力学分析方法。
首先，通过有限元法对连铸结晶器进行建模，模拟非正弦振动条件下的连铸过程；然后，利用动力学分析方法对仿真结果进行验证和优化。
同时，结合实际生产工艺，研究不同参数下的非正弦振动对连铸过程的影响。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验数据可以看出，采用非正弦振动装置后，连铸过程的稳定性得到了显著提高，铸坯的质量也有了明显改善。
具体表现在：铸坯表面质量提高、内部组织结构更加均匀、裂纹等缺陷减少等。
连铸结晶器非正弦振动波形的分析与研究
1前言 结晶器是连铸设备的关键部件，其性能对于提高连铸生产率、保证 连铸生产顺行和铸坯质量，起着至关重要的作用。结晶器非正弦振动是 近年来发展成熟并逐渐应用于连铸生产的一项新的结晶器振动方式，其 振动波型突破了传统正弦振动的限制，通过增加独立振动参量个数，增 大了振动波形曲线的调节能力，有利于促进高速连铸下保护渣的消耗， 有效改善铸坯与结晶器之间的润滑条件，保证铸坯的表面质量。结晶器 非正弦振动装置的工业试验结果表明，采用连铸结晶器非正弦振动， 能够有效地减少铸坯与结晶器闻的摩擦力，从而减少铸坯振痕、提高铸 坯质量和金属收得率。针对某炼钢厂连铸结晶器控制系统的无备件风险 运行，及其核心工艺控制模型的非可见性，根据目前结晶器振动技术负 滑动理论，国内外多种非正弦振动波形动力学特性，振动参数的作用特 点。提出～种较好的振动波形，能有效的对不同的工艺要求的进行调 整。 2非正 弦振 动波 形
21非 正弦振 动波 形的特 点 菲正弦振动波形是由日本钢管公司日本钢管公司于1 98 4第一次成 功应用，其特点相对于正选波形是在一个振动周期里，相同的振幅和频 率下，非正弦向上运动平均速度慢、加速度小、时间长：向下运动平均 速度快、加速度大、时间短。从二者位移曲线上看非正弦在波峰上滞 后，在波谷E超前。
到最大值时，即t =t m+}=j 等产时，位移为L，速度V=o，得
L=∑br Ⅱ 。1
I
Si
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l叶
丢● }
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=∑br n2 1
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( 1)
V( t )≤ 2讹 棚 ( 2砷 f 等 )
≤ 2丌 fbncos(Trfn等 )=o
《2024年连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》范文
《连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，连铸技术作为冶金行业的重要工艺之一，其设备及技术的创新和优化显得尤为重要。
连铸结晶器作为连铸过程中的核心设备，其振动装置的设计与研究对于提高铸坯的质量、减少故障率、提高生产效率具有至关重要的作用。
传统的正弦振动装置在连铸过程中虽然能够满足一定的需求，但在某些特殊情况下，如处理复杂合金、高精度铸坯等，其效果并不理想。
因此，本文提出了一种连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究，旨在通过优化振动方式，提高连铸过程的质量和效率。
二、非正弦振动装置的设计1. 设计思路非正弦振动装置的设计主要基于对连铸结晶器振动特性的深入研究。
设计思路是在保证结晶器稳定运行的前提下，通过改变振动的波形，使其更接近实际需求。
具体来说，就是将传统的正弦波形进行优化，使其在特定的时间段内具有更大的振幅或更复杂的波形。
2. 设计要点（1）振动发生器：采用高精度、高稳定性的振动发生器，确保输出的振动信号准确无误。
（2）波形生成器：通过先进的算法和硬件设备，生成非正弦波形。
可根据实际需求调整波形的类型和参数。
（3）控制系统：采用PLC等工业控制系统，对振动装置进行精确控制。
可实现远程控制和自动控制，方便操作和维护。
（4）机械结构：设计合理的机械结构，确保振动装置在运行过程中稳定可靠。
同时，要考虑到设备的维护和检修方便性。
三、非正弦振动装置的研究1. 实验方法为了验证非正弦振动装置的效果，我们进行了大量的实验。
实验中，我们采用了不同的非正弦波形，对比了其在连铸过程中的效果。
同时，我们还对设备的稳定性、可靠性等进行了测试。
2. 实验结果及分析（1）铸坯质量：采用非正弦振动装置后，铸坯的质量得到了显著提高。
表面光滑、无裂纹等缺陷明显减少。
（2）生产效率：非正弦振动装置的引入，使得连铸过程的周期缩短，生产效率得到提高。
（3）设备稳定性：经过长时间的运行测试，非正弦振动装置表现出较高的稳定性。
结晶器非正弦振动的应用与分析
· １７ ·
《结晶器非正弦振动 的应用 与分析 》
区 ｖ—ｖｃ较小 ，而在负滑动区 ｖ—ｖ 较大的振动波形， 以降低负滑动时间 ＮＳＲ或增大正滑动时间 ｔ 。
根据结 晶器振动的运动轨迹 ，可将结晶器的振 动方式 分为非 正弦 型和正 弦 型两类 。 ２．１正 弦型振 动
０
如 图 ２ 所 示 。从 下 界 曲 线 可 以 看 出 ，当
用 ，Ｆ，可 用下 式表 示 ：
２ 结 晶器 振 动 的分析 与 比较
最初 的连 铸机 结 晶 器是 静 止 的 ，在 拉 坯 过 程 中
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ·）
坯 壳 极 易 与结 晶 器壁 发 生粘 结 ，从 而 导致 拉不 动或
拉漏事故。同时 ，为 了减少拉坯摩擦力 ，避免钢水
式 中 ， 为保 护 渣 的粘 度 ，ｖ为结 晶器 的振 动速
可得 ： ＮＳ：１一 ｙｃ
由图 １可 知 ，当 ＝ 时 结 晶器 中 的坯 壳处 于 受拉和压的临界状态 。此时的负滑动率 ＮＳ＝３６．３４ ％。 此值为负滑动率 的极 限值 ，当 ＞ 时 ，即 ＮＳ＞３６．３４％ 时 ，结 晶 器 对 坯 壳 不 产 生 负 滑 动 ； ＮＳ＜３６．３４％时产 生负 滑动 。
Ｖ
图 １ 正 弦 振 动 速 度 曲线
ＮＳ： Ｖ 一１， ×１００％
（１ －
２）
式 中 ＮＳ 滑动率 ，％ ； 一拉坯速度 ，ｍ／ｍｉｎ；
厂＜ 时 ， 不 产 生 负 滑 动 ； 当 Ｚ Ｊ厂 ≤ ｚ 时，负滑动时间增大较快；当
振动平均速度： ：詈冗 ’ ｎ（ｗｅ）ｄｅ＝２ ，“
表 面裂 痕 ，并 有利 于获 得 理想 的表 面质 量 。因此 ，
《连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》范文
《连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，连铸技术作为金属冶铸领域的重要工艺，其设备性能的优化与改进显得尤为重要。
其中，连铸结晶器振动装置作为连铸过程中的关键设备，其振动特性的优化直接影响到铸坯的质量和产量。
传统的正弦振动装置虽然在一定程度上满足了生产需求，但随着生产要求的提高，其局限性也逐渐显现。
因此，本文提出了一种连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究，旨在通过改进振动装置的设计，提高铸坯的质量和产量。
二、非正弦振动装置的设计1. 设计思路非正弦振动装置的设计旨在通过改变传统正弦振动的规律，以更符合连铸过程中金属液态凝固的物理特性。
设计过程中，我们充分考虑了铸坯质量、设备稳定性、能耗等多方面因素，力求在保证生产效率的同时，提高铸坯的质量。
2. 设计要点（1）振动模式：非正弦振动装置采用复合振动模式，包括正弦波、方波、三角波等多种波形，通过不同波形的组合，以适应不同的连铸工艺需求。
（2）振动参数：根据实际生产需求，可调整振动频率、振幅、振动方向等参数，以满足不同金属、不同规格的连铸需求。
（3）驱动系统：采用高精度、高稳定性的伺服电机作为驱动系统，确保振动装置的稳定性和可靠性。
（4）控制系统：采用先进的控制系统，实现振动参数的实时调整和监控，确保生产过程的稳定性和铸坯的质量。
三、非正弦振动装置的研究1. 实验方法为了验证非正弦振动装置的性能和效果，我们进行了大量的实验研究。
实验过程中，我们分别采用了不同的金属、不同的连铸工艺参数，对非正弦振动装置的性能进行了全面的测试。
同时，我们还对传统的正弦振动装置进行了对比实验，以便更准确地评估非正弦振动装置的性能。
2. 实验结果及分析（1）铸坯质量：通过实验数据的对比分析，我们发现非正弦振动装置能够有效提高铸坯的表面质量和内部组织结构，降低铸坯的缺陷率。
（2）设备稳定性：非正弦振动装置采用高精度、高稳定性的伺服电机作为驱动系统，确保了设备的稳定性和可靠性。
非正弦振动在板坯连铸机上的应用
第40卷 第1期 2005年1月钢 铁Iron and SteelV o l.40,N o.1 January2005 非正弦振动在板坯连铸机上的应用王子亮1, 郭世宝1, 王广林2, 石中雪2(11北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083;21安阳钢铁集团公司第三炼钢厂,河南安阳455003)摘 要:分析了结晶器非正弦振动的振动特性,介绍了安钢引进的VA I板坯连铸机液压振动的振动特点,讨论了非正弦反向振动的各项振动参数,降低结晶器摩擦阻力、提高保护渣耗量,而且可以在低拉速下保证较低的振痕深度,又能在高拉速下保证操作的安全性。
并结合生产实践,指出该振动形式对防止粘结漏钢和改善铸坯表面质量有明显作用。
关键词:板坯连铸;非正弦振动;反向振动中图分类号:T F77711 文献标识码:A 文章编号:04492749X(2005)0120031204 Application of Non-Si nuous O sc illation on Slab CasterW AN G Zi2liang1, GU O Sh i2bao1, W AN G Guang2lin2, SH I Zhong2xue2 (11Schoo l of M etallu rgical and Eco logical Engineering,U n iversity of Science and T echno logy Beijing, Beijing100083,Ch ina;21N o13Steel m ak ing P lan t,A nyang Iron and Steel Group Co1,A nyang455003,Ch ina)Abstract:T he o scillato ry characteristics of non2sinu so idal o scillati on are analyzed1T he characteristics of hydrau lic o scillati on on slab caster at A nyang Steel are in troduced,and vari ou s param eters of non2sinu so idal inverse o scillati on are discu ssed1N on2sinu so idal o scillati on model can reduce the fricti on resistance of mo ld and raise the con sump ti on of mo ld pow der1T he resu lts show that th is o scillato ry fo rm has obvi ou s effect to p reven t stick b reakou t and i m p rove the su rface quality of slab in p ractice1Key words:slab caster;non2sinuou s o scillati on;inverse o scillati on 近年来,随着炼钢生产效率的不断提高和铸坯热送及直接轧制技术的发展,要求连铸机必须提高连铸拉速,发展无缺陷铸坯生产技术。
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《连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》篇一一、引言随着现代工业技术的不断发展，连铸技术作为冶金工业的核心工艺之一，其生产效率和产品质量直接关系到企业的经济效益和市场竞争力。
连铸结晶器作为连铸过程中的关键设备，其振动装置的设计与优化对于提高铸坯的质量、减少裂纹和夹渣等缺陷具有重要意义。
传统的正弦振动方式在特定情况下已无法满足高精度、高效率的生产需求，因此，本文针对连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究展开探讨。
二、连铸结晶器非正弦振动装置的设计思路（一）设计背景及需求分析连铸结晶器非正弦振动装置的设计背景主要源于实际生产中对于产品质量的提升要求以及提高生产效率的迫切需求。
设计的主要目标是通过对振动装置的改进，优化结晶器在连铸过程中的振动特性，以达到提高铸坯的致密度、减少内部缺陷的目的。
（二）设计原理设计过程中主要依据冶金连铸理论及机械振动原理，通过理论计算和模拟仿真确定非正弦振动的波形参数及振幅等关键参数。
非正弦振动能够更好地适应结晶器内部金属液的流动特性，有利于减少金属液在凝固过程中的热应力，从而降低裂纹等缺陷的产生。
（三）设计内容设计内容包括振动装置的机械结构设计、控制系统设计以及与连铸设备的集成设计。
机械结构设计需考虑振动装置的稳定性、耐用性及安装便捷性；控制系统设计则需保证振动波形的精确输出及参数的实时调整；集成设计则需确保振动装置与连铸设备的协同工作，实现高效、稳定的连铸过程。
三、非正弦振动装置的详细设计（一）机械结构设计机械结构设计主要包括振动装置的框架、振动器、传动机构等部分的详细设计。
框架设计需考虑其承重能力和抗振性能；振动器则根据非正弦波形的特点进行特殊设计，以实现精确的振动输出；传动机构则需保证动力传递的平稳性和可靠性。
（二）控制系统设计控制系统是实现非正弦振动波形的关键部分。
控制系统需根据预设的波形参数进行精确控制，同时需具备实时监测和调整功能，以应对生产过程中的各种变化。
此外，控制系统还需具备友好的人机交互界面，方便操作人员进行参数设置和操作。
《2024年连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》范文
《连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》篇一摘要本文主要针对连铸过程中的结晶器振动装置展开设计与研究，通过深入探讨非正弦振动装置的工作原理及优点，提出了针对特定工艺条件下的优化设计方案。
文章从理论基础出发，结合实际应用场景，分析了装置的参数选择和结构设计，最终通过实验验证了设计方案的可行性和优越性。
一、引言在连铸工艺中，结晶器振动装置对于保证铸坯的质量、减少热裂纹等缺陷具有重要作用。
传统的正弦振动方式虽然在一定程度上满足了生产需求，但随着工艺技术的进步和产品质量的提升要求，非正弦振动方式逐渐成为研究的热点。
本文旨在设计并研究一种连铸结晶器非正弦振动装置，以适应现代连铸工艺的需求。
二、非正弦振动装置的理论基础非正弦振动装置基于连铸结晶过程中的热力学和动力学原理，通过改变振动的波形，达到优化结晶过程的目的。
其理论依据包括：1. 振动波形的选择与优化：非正弦波形能够更好地适应结晶过程中坯料的热收缩和膨胀，减少热应力的产生。
2. 振动参数的设定：包括振动频率、振幅、相位等参数的合理选择，对于保证铸坯质量和提高生产效率具有重要意义。
三、设计思路与参数选择针对连铸结晶器的非正弦振动装置设计，本文提出以下设计思路及参数选择原则：1. 装置结构设计：采用高精度、低维护的伺服电机驱动系统，配合特殊的振动波形发生器，实现非正弦波形的输出。
2. 参数选择：根据连铸工艺的具体要求，合理设定振动频率、振幅等参数，同时考虑设备的稳定性和可靠性。
3. 控制系统设计：采用先进的控制算法，实现精确的波形控制和参数调整，确保装置的稳定运行和铸坯质量的稳定。
四、装置的结构设计与实现根据上述设计思路和参数选择原则，本文提出了以下具体的结构设计方案：1. 驱动系统：采用高精度、高稳定性的伺服电机作为驱动源，确保振动的准确性和稳定性。
2. 振动波形发生器：采用数字信号处理技术，实现非正弦波形的生成和输出。
3. 连接与固定装置：设计合理的连接和固定方式，确保整个系统的稳定性和可靠性。
非正弦振动在板坯连铸机上的应用
非正弦振动在板坯连铸机上的应用
非正弦振动是一种利用脉冲宽度调制（PWDM）技术来改变几何形状的振动模式，它已被广泛地应用在铸造行业的连铸机上，以改善产品的性能。
应用：
1、改善振动。
通过非正弦振动，可以在连铸机上获得更好的振动性能。
该技术可以有效减少毛刺和裂纹，从而提高铸件的质量。
2、改善外观。
通过使用非正弦振动，可以显著改善铸件的外观，具有更平整、光滑、深层次表面结构。
3、减少拉伸和弯曲。
非正弦振动可以帮助机器在运行中减少拉伸和弯曲，降低机械磨损，降低噪声。
4、降低成本和提升效率。
通过使用非正弦振动，可以有效地提升加工效率，降低能耗，降低生产成本。
5、降低板坯重新回火时间。
非正弦振动可以有效改善板坯的结构和化学特性，从而显著缩短板坯重新回火的时间。
总的来说，非正弦振动在板坯连铸机上的应用，可以大大改善板坯的性能，保证铸件质量，同时也降低了能源消耗和生产成本，为铸造行业的可持续发展提供了重要的技术支持。
《连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》范文
《连铸结晶器非正弦振动装置的设计及研究》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展，连铸技术作为冶金行业的重要工艺，其结晶器振动装置的优化与改进成为了提高生产效率和产品质量的关键。
传统的正弦振动装置在某些特殊条件下可能存在缺陷，因此非正弦振动装置的研究与应用成为了业界研究的热点。
本文将探讨连铸结晶器非正弦振动装置的设计理念、关键技术和研究方法，旨在为该领域的技术进步提供参考。
二、非正弦振动装置的背景与意义传统的连铸结晶器采用正弦振动方式，这种振动方式在许多情况下能够满足生产需求。
然而，在特定的生产环境和工艺要求下，正弦振动可能存在不足，如易造成铸坯表面质量不稳定、内部结构不均匀等问题。
因此，非正弦振动装置的设计与开发，不仅能够改善这些问题，还可以提高连铸生产的稳定性和效率。
非正弦振动技术有助于更精确地控制结晶器振动的频率和幅度，从而达到优化产品质量和工艺效率的目的。
三、设计理念及原理1. 设计思路非正弦振动装置的设计应遵循稳定性、高效性和适应性的原则。
在保持振动稳定性的同时，需确保其能满足不同生产工艺的要求。
此外，装置的节能性、耐用性以及维护的便捷性也是设计时需要考虑的重要因素。
2. 工作原理非正弦振动装置利用特定的控制算法和驱动系统，实现对结晶器非正弦波形的振动控制。
通过精确控制振动的频率、幅度和相位，达到优化铸坯质量的目的。
四、关键技术与实现方法1. 控制系统设计控制系统是非正弦振动装置的核心部分，它负责接收和处理各种信号，并控制驱动系统实现精确的振动控制。
控制系统通常采用高精度的传感器和先进的控制算法，确保振动的稳定性和准确性。
2. 驱动系统设计驱动系统是非正弦振动装置的动力来源，它负责将控制系统的指令转化为机械运动。
驱动系统通常采用伺服电机或液压驱动系统，具有高精度、高效率和低噪音的特点。
3. 振动装置结构非正弦振动装置的结构设计应考虑其稳定性和耐用性。
通常采用高强度材料制造，并经过精密的加工和装配，确保其在使用过程中能够保持稳定的性能。
电动缸非正弦振动在板坯连铸机上的应用
ｓ ｉ ｅ ｗ ｅ ｈ ｓ ｉ ａ ｏ ａ ａ ｔｒ ｎ ｐ ｍｉｅ ｏ ｅ ｐ ｒｍｅｅ ｓ ， ｙ ｒ ｄ ｃ ｏ ｆｔ ｅ ｎ ｇ ｔ ｅ ｓｉ ｍｅ ｔ ｅ ｄ ｐ ｈ ｏ ｈ ｐ ｂ ｔ ｅ ｎ ｔｅ ｏ ｃｌ ｔ ｎ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓａ ｄ ｏ ｔ ｚ ｓ ｔ ｓ ａ ａ ｔｒ Ｂ ｅ ｕ ｔ ｎ ｏ ｅ ａ ｖ ｌ ｔ ｅ ｔ ｆ ｌｉ ｉ ｈ ｉ ｈ ｉ ｐｉ ｈ ｏ ｃ ｌ ｔ ｎ ｍａｋ ｈ ｓ ｂ ｅ ｅ ｒ ａ ｅ ｎ ｅ ｓ ｒａ ｅｑ ａｉ ｆ ｌｂ ｉ ｒ ｖ ｄ ｒｍａｋ ｂ ｙ ｗ ｅ ａ ｙ ｉｃ ｅ ｓ ｆ ｅ ｐ ｓｔ ｅ ｓ ｉ ａｉ ｒ ａ ｅ ｎ ｄ ｃ ｅ ｓ ｄ ａ ｄ ｔ ｕ ｆ ｃ ｕ ｌ ｙ ｏ ａ ｌ ｏ ｈ ｔ ｓ ｍｐ ｏ ｅ ｅ ｒ ａ ｌ ｈ ｒ ｓ ｂ ｒ ａ ｅｏ ｔ ｏ ｉ ｖ ｅ ｎ ｈ ｉ ｓｌ ｉ ｈ ｓ ｒ ａ ｏ ｔｂ ｄ ｅ ｉ ｎ ｈ ｅ ｎ ｌ ｗ ｒｄ ｌｐ ｔ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｋ ｏ ｂ ｅ ｋ ｕ ｙ ａ ｈ ｓｏ ａ ｂ ｅ ｏ ｅ ｅ ． ｉ ｆ ｓ Ｋｅ ｏ ｄ ：ｌ ｂ ｅ ｔ ｒ ｎ ｎ ｓｎ ｓ ｉ ａ ｓ ｉ ａｉ ｎ ｓ ｒａ ｅ ｑ ａｉ ｌｂ ｙ Ｗ ｒ ｓ ｓａ ａ ｅ ； ｏ — ｉｕ ｏ ｄ ｌ ｃｌ ｔ ； ｕｆ ｃ ｕ ｌｔ ｏ ｓａ ｓ ｏ ｌ ｏ ｙｆ 、
非正弦振动在板坯连铸机上的应用
非正弦振动在板坯连铸机上的应用
非正弦振动，是一种特殊的振动波形，具有显著的时间变化特性
和非线性特性。
它在板坯连铸机上的应用有广泛的用途，主要用于加
热架振动监测、冷却水系统回水温度监控、冷却水流量检测等功能控
制检测。
首先，根据非正弦振动波形特性，通过监测振动特征值来检测板
坯连铸机上的振动情况，以及连铸机本身状态的变化。
如，测量出振
动特征值就可以判断连铸设备是否存在故障，而且可以实时监测连铸
设备的运行状况，以便及时发现问题，避免设备出现故障失灵。
其次，在板坯连铸机的加热架振动监测方面，运用非正弦振动的
特性可以有效检测加热架振动情况，以更加精准地判断板坯的加热状况。
同时，有利于连铸机的端部质量控制，保证板坯的质量符合要求，提高连铸机产品的质量。
另外，对于冷却水系统来说，大量的液体在连铸机上流动，非正
弦振动可以监测冷却水系统中的回水温度以及冷却水流量变化，从而
及时发现问题，有效保护连铸机的运行状况，并有效的提高冷却效率，减少设备耗能。
总之，非正弦振动在板坯连铸机上的应用有很多，主要用于加热
架振动监测、冷却水系统回水温度监控、冷却水流量检测等功能控制
检测。
它可以更好地控制连铸机工作状态，保证生产效率，提高板坯
质量，有效控制能源消耗，从而提高成品率。
电动非正弦振动在方坯连铸机上的试用
形半径 ８ 塞棒全程保持浇注， ｍ， 普通刚性四连杆机 构振动台（ 现第六流改为 Ｒ Ｍ 的电动非正 弦振动 Ａ
台）
１２ 振动参数设置与分析 ．
１ １ 电动非正弦与四连杆机构正弦振动方式比较 ．
刚性 四连杆机构振动系统 是机械式的 ， 由电 是
收 稿 日期 ：０ ５０－２ ２ ０－９０
作者简介： 朱富强（ ９ ７ ） 男 ， １ ７一 助理 工程师 。电话 ：０ １ ）５ ７ ２ （５ ９ ８ １ ０ ８
维普资讯
２ ８
江 苏 冶 金
第 ３ 卷 ４
较大的正滑脱时间。因此合理设 置振动参 数 ， 可以 有效的控制结晶器运动 ， 对铸坯脱模及表面质量提
负滑脱时间 是影响振痕深度的主要因素 ， 负
滑脱时间 与振幅 ｈ的关 系如图 ２ 所示 ： 曲线随着 ｈ的加大 ， 增加 ； 加大 ， 反而变小 。振 幅在 ＜ ｔ ａ ￡ ４ｍ ｍ范围内； 变化幅度较大 ， 当 而 ＞４ｍ ｍ后 ， ｔ 变大比较平缓 ， 因此应尽量采用小振幅。但实际
摘要 ： 以电动伺服 电机取代原机械振 动的交流变频 电机 ， 通过计算机界面在线设定振 动参数 。实际生产试用 表明 ， 在较高拉速和低拉速条 件下 ， 弦振动 产生 的振痕深度较浅 ， 非正 对提高铸坯表面质量有明显作用 。 关键词 ： 坯 ； 正弦振 动 ； 连铸 非 负滑脱时 间； 振痕
根据弯月面部分坯 壳凝 固特点 的理论分析认 为， 振痕是由于振动引起 的弯 月面附近坯壳发生折
叠过程造成 的， 在极 短 的负滑脱时问 内， 内向弯曲
机驱动偏心轮带动连杆使结晶器产生振动 ， 目前一 般采用正弦振动， 其缺 点是振动波 形 固定不 变， 在
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１）机械设备部分：将原有机械振动装置驱动 电 机及偏心轴等零部 件 拆 除，每 套 振 动 装 置 增 加 ４ 套 伺服电动缸及相应的缓冲装置和导向装置。同时对
作 者 简 介 ：訾 福 宁 （１９６４— ），男 ，大 学 本 科 ，高 级 工 程 师 ； Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｉｆｕｎｉｎｇ＠ｂａｏｓｉｇｈｔ．ｃｏｍ； 收 稿 日 期 ：２０１２－０４－２５
４ 结晶器电动缸振动系统的优点
电动缸振动系统利用了目前成熟先进的计算机 技术和数字交流伺 服 控 制 技 术，系 统 完 全 由 计 算 机 软件产生控制结晶 器 振 动 的 波 形 曲 线 （正 弦 或 非 正 弦 ），并 按 照 工 艺 要 求 通 过 对 振 动 参 数 模 型 各 个 变 量 取值，结合拉速 精 确 地 控 制 结 晶 器 上 下 振 动。 可 在 线 快 速 调 节 振 幅 、振 频 、偏 斜 率 等 振 动 参 数 。 系 统 精
５）综合效益高：系 统 简 单 可 靠、故 障 点 少，１ 年 内免 维 护。 振 动 平 稳，可 有 效 提 高 拉 速，增 加 产 量。 同时可减少漏钢事故。
５ 结晶器非正弦振动波形曲线及振动 参数
５．１ 非 正 弦 振 动 与 正 弦 振 动 波 形 曲 线 比 较 结晶器非正 弦 与 正 弦 振 动 的 具 体 比 较 如 图 ２、
振动电气控制系统 ：连 铸 机 每 流 安 装 １ 套 独 立 的 振 动 电 气 控 制 系 统 。 其 包 括 工 控 机 、ＰＬＣ、运 动 控 制 器 、驱 动 器 、现 场 操 作 箱 等 电 控 设 备 及 配 套 控 制软 件 和 画 面 。４ 流 共 有 ４ 套 独 立 的 振 动 电 气 控 制系统如图１所示。
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连 铸
度 高 、稳 定 性 好 、响 应 速 度 快 、同 步 性 好 ，可 使 振 动 波 形 保 持 精 确 的 振 幅 、振 频 、负 滑 脱 时 间 及 波 形 偏 斜 率 等 ，最 终 得 到 满 足 工 艺 需 求 的 结 晶 器 振 动 轨 迹 。
１）系统 精 度 高：运 动 控 制 精 度 １ ０４８ ５７６ 个 脉 冲／转，定位控制精度 ０．０１ｍｍ。 采 用 旋 转 编 码 器， 能够准确反馈任意时刻的实际位移。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｕｌｄ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｒｏｂ－ ｌｅｍｓ，ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｓｃｈｅｍｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｍｏｕｌｄ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ ｉｎ Ｎｉｎｇｂｏ Ｓｔｅｅｌ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｓ ｗｅｌｌ．Ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ ａｎｄ ｎｏｎ－ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｕｌｄ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｉｎ ｔｈｅ ｍｅａｎ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ａｄｖａｎ－ ｔａｇｅｓ，ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｍｏｕｌｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ Ｎｉｎｇｂｏ Ｓｔｅｅｌ ｉｓ ａｌｓｏ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｌａｂ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｅｒ；ｍｏｕｌｄ；ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｙｌｉｎｄｅｒ；ｎｏｎ－ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ
３）响 应 速 度 快 ：电 动 缸 振 动 由 电 信 号 直 接 转 换 为 机 械 信 号 ，响 应 速 度 快 （２ｍｓ）。
４）同 步 性 好：电 信 号 控 制，由 一 个 运 动 控 制 模 块 同 时 控 制 ４ 个 电 动 缸 ，可 保 证 同 步 运 动 ，相 位 差 ≤ ０．８°。
第１期 ２０１３ 年 １ 月
连
铸
Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃａｓｔｉｎｇ
Ｎｏ．１ Ｊａｎｕａｒｙ ２０１３
板坯连铸结晶器电动缸非正弦振动技术与应用
訾福宁
（宝钢工程技术集团有限公司冶炼事业部，上海 ２０１９００）
摘 要：总结了结晶器振动装置的结构型式、振动方 式，介 绍 了 宁 钢 结 晶 器 振 动 装 置 存 在 的 问 题 、改 造 方 案 和 改 造 内容。分析了结晶器正弦与非正弦振动波形曲线，并 介 绍 了 结 晶 器 电 动 缸 非 正 弦 振 动 系 统 组 成 、优 点、工 作 原 理、 技术指标及在宁钢的应用效果。 关 键 词 ：板 坯 连 铸 机 ；结 晶 器 ；电 动 缸 ；非 正 弦 振 动 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００５－４００６（２０１３）０１－００２２－０５
宁波钢厂原有结晶器振动装置为机械振动型式， 采用四偏心正弦振动方式，使用中存在运动误 差大、 易 磨 损 、维 护 工 作 量 大 等 问 题 ，特 别 是 拉 速 较 高 时 ，振 动横向偏差较大。由于振痕过深、振动脱模不 好，易
引起铸坯表面 缺 陷 ，甚 至 拉 漏 事 故 ，且 存 在 多 次 振 动 原因 引 起 的 停 机 。 原 设 计 铸 机 最 大 拉 速 １．８ｍ／ｍｉｎ， 实际生产中由于结晶器机械振动装置存在振动横向 偏 差 大 、相 位 差 大 等 问 题 ，为 保 证 铸 坯 质 量 及 安 全 生 产 ，最 大 拉 速 实 际 只 能 达 到 １．４ｍ／ｍｉｎ。
振幅：０～１０ｍｍ 在线可调；
振动频率：０～４００ 转／ｍｉｎ在线可调； 波 形 偏 斜 率 ：０～０．４ 可 调 ； 振 动 波 形 ：正 弦 或 非 正 弦 曲 线 ； 振 动 的 纵 向 偏 差 ：±０．１０ｍｍ； 振 动 的 横 向 偏 差 ：±０．１０ｍｍ； 振 幅 偏 差 ：±０．１０ｍｍ； 相 位 差 ：≤０．８°。
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ Ｎｏｎ－Ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｌａｂ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃａｓｔｉｎｇ Ｍｏｕｌｄ
ＺＩ Ｆｕ－ｎｉｎｇ
（Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｂａｏｓｔｅｅｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１９００，Ｃｈｉｎａ）
１ 结晶器振动装置改造方案及内容
宁钢共有２台２机２流２３０ｍｍ×１ ６５０ｍｍ 板 坯连铸机，２台铸机 ４ 流 共 ６ 套 结 晶 器 机 械 振 动 装 置（４用２备），将 其 中 ５ 套 改 造 为 电 动 缸 振 动 型 式 （４用１备）。在原有振动底座及振动 台 都 不 做 大 的 改 动 的 情 况 下 ，无 法 实 现 液 压 振 动 ，故 宁 钢 板 坯 连 铸机结晶器振动装置改造采用了电动缸振 动 型 式 。 改 造 后 振 动 台 与 结 晶 器 相 关 尺 寸 不 变 ，振 动 底 座 尺 寸 保 持 了 原 有 尺 寸 不 变 ，这 样 可 以 最 大 限 度 地 利 用 原 有 机 械 振 动 装 置 底 座 土 建 基 础 ，不 需 要 重 新 进 行 土 建 设 计 及 施 工 ，减 少 了 板 坯 连 铸 结 晶 器 电 动 缸 非 正 弦 振 动 技 术 与 应 用
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振动台及振动底座 进 行 局 部 改 造，以 便 安 装 振 动 电 动 缸 、缓 冲 装 置 和 导 向 装 置 。
２）振动电气控制系统：每流增加 １ 套独立的电 气控制设备及配套控制软件和画面。每套电控设备 包括工控机、ＰＬＣ、控 制 器、驱 动 器、现 场 操 作 箱 等， 相应需接入 ３８０Ｖ 三 相 电 源，总 容 量 ６０ｋＷ （每 个 缸 １５ｋＷ）。
控电动缸作振动动 力 源，安 装 在 振 动 台 及 振 动 底 座 的 内 外 弧 侧 ，每 侧 各 ２ 台 ）、振 动 缓 冲 装 置 （采 用 ８ 组 弹簧缓冲器支撑振 动 台 和 结 晶 器 的 重 量，减 轻 动 力 设备负载及驱动 力，并 使 支 撑 平 衡。 内 外 弧 侧 及 左 右侧各２组）、振动导 向 装 置 （采 用 ４ 组 板 簧 作 振 动 台的导向装置，内外弧侧及左右侧 各 １ 组）。４ 台 电 动缸通过连接接手 与 振 动 底 座 和 振 动 台 连 接，设 备 简 单 ，结 构 紧 凑 ，可 以 和 结 晶 器 振 动 装 置 整 体 吊 离 。
图 １ 结 晶 器 电 动 缸 振 动 装 置 控 制 系 统 图 Ｆｉｇ．１ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｍｏｕｌｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ
３ 结晶器电动缸振动装置的工作原理 及主要技术指标
电动缸（振动发 生 装 置）由 数 字 式 伺 服 电 机、推 杆和连接接手组成。每套振动装置内外弧侧各安装 ２台 数 控 伺 服 电 动 缸，由 计 算 机 软 件 控 制 ４ 台 数 字 伺服电动 缸。 数 字 式 交 流 伺 服 电 机 采 用 全 数 字 控 制 ，数 字 脉 冲 的 个 数 控 制 伺 服 电 机 的 旋 转 角 度 ，通 过 推杆转变为直线位 移，通 过 控 制 电 机 的 正 反 转 来 实 现推杆的 往 返 动 作，由 此 带 动 负 载 （振 动 台 和 结 晶 器）的升 降 移 动。 整 个 电 动 缸 结 构 简 单，响 应 速 度 快，控 制 精 度 高，无 轴 向 间 隙。 不 需 要 液 压 油 管，安 装方 便，抗 高 温、抗 振 动，适 应 冶 金 工 业 生 产 环 境。 主要技术指标如下：