连铸机方圆坯轻压模型研究与应用

高峰

摘 要：目前被认为解决产品中心疏松及中心偏析问题最有效途径的轻压技术得到了极大地发展与应用。由动态轻压下和动态二冷配水两部分组成的连铸机本身也有其特殊作用，它可以实现在不同生产条件下实现轻压，这种轻压技术可以说是连铸机做具有代表性的关键技术之一。随着现代科技的进步与技术的进一步成熟与发展，连铸机方圆坯轻压模型研究与应用也得到了进一步发展。

关键词：连铸机；方圆坯；轻压模型

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.033

0 前言

连铸机的使用是产品的性能得到了极大地改善，其表面质量和内部结构性能都实现进一步提升。轻压技术的关键之处在于通过所施加的压力来补充收缩量，另外，连铸机的自动加保护渣技术对于提高物质分部的均匀性及增强润滑性能有重要意义。本文将全面对连铸机方圆坯模型的发展研究做进一步探究与分析。

1 连铸机方圆坯的结构及功能参数分析

1.1 连铸机方圆坯模型主要功能参数

连铸机方圆坯的用途很广泛，其中在生产优质合金钢上具有重要地位。方圆坯连铸机目前主要有以下几种结构形式：其机型分别有立弯式、立式及全弧式三种。作为用途广泛并且地位重要的连铸机，其使用寿命也有着较高的要求，根据人们的反复探究及材料的试制，已经尽量在增长连铸机的工作效率及连铸机的平均使用寿命。随着目前应用的广泛程度的加大，全弧式连铸机应用最为广泛。而对于应用最为广泛的全弧式连铸机方圆坯来说，其主要功能参数是一项重要的参数指标。表1做出详细列举。

其中，连铸机的平均连浇炉次数已经可以达到每次二十炉，而平均单浇铸时间也控制在四十分钟，具有较高的工作效率。

1.2 连铸机方圆坯主要工艺技术

方圆坯连铸机之所以会出现几种不一样的出坯设备形式，与方圆坯连铸机的铸坯形状及铸坯断面尺寸有很大的关系，除此之外，出坯速度、冷却方式及矫直方式的不同也会导致这种情况的出现。在进行生产过程中，为了提高连铸机方圆坯模型的工艺性能，在很多方面技术人员已经进行了大量的调整与修改。例如为了增加钢种的生产数量，并且有效的改善铸坯内部结构质量，将引用弧形半径，这极大地提高了铸坯工艺性能。另外，自动加保护渣技术也得到了充分地利用，这种先进的技术手段可以提高其分布的均匀性，极大地改善了润滑条件，减小了内部摩擦，对于提高铸坯的工艺性有重要的意义。在进行实际生产中，铸件会出现较大的变形，影响其使用性能，为了解决这一问题，并且有效的防止裂纹及变形的发生，连续矫治技术得到了逐步推广。为了使方圆坯连铸机的工艺性能得到有效的提高，相关技术人员不仅仅做出了以上的改善，还有应对铸件内部组织疏松及中心偏析的电磁搅拌技术、保证铸件内部质量的雾化水冷却技术、增强润滑的集中油气润滑技术、为延长连铸机使用寿命的全水冷冷却技术以及更高效率的提高定尺精度的电视摄像自动定尺系统等。这些先进技术的应用不仅从根本上解决了连铸机铸件的质量、尺寸等方面的问题，对于连铸机的生产效率的提高也有着较大的意义。

2 连铸机主要组成设备

2.1 结晶器震动装置

在连铸机的主要结构中，结晶器震动装置发挥着重要的作用。常用的结晶器震动装置按照驱动方式可以分为机械式驱动方式和液压伺服驱动方式两种。在现在实际的应用中，液压伺服驱动由于其控制方式的灵活性以及可以在线调节振幅、频率以及其他图像参数值等众多优势，逐步成为应用最多的形式。

2.2 结晶器

在连铸机大方圆坯中，结晶器也发挥着重要的作用与价值，在实际生产在生活中，所使用的结晶器一般采用的都是采用管式结晶器。管式结晶器的主要优势于其结晶管腔型的灵活可变性强，其容量也比较大，能够最大程度的适应不同的收缩与扩张要求，在抛物线的选择上也可以进行多种类型进行选择。

2.3 后区设备

连铸机大方圆坯重量较大，为了保障其运行过程的连续性及平稳性，通常采用单独驱动辊道，在设计辊道时需要注意各个部件之间的配合，尽量减小摩擦以及各种损失，最大程度的提高工作效率以及工作可靠性。为了使工作平稳可靠，方圆坯需要采用有升降功能的移出设备，采用液压缸、电动齿轮齿条试等结构形式也比较多，。在传统的升降机机构中必须设置过载保护系统，以确保工作的安全可靠。

3 方圆坯连铸机传统技术与创新分析

3.1 传统连铸机生产分析

随着我国钢铁产业的不断发展，对生产产品的机器设备也提出了较为严格的要求，对方圆坯连铸机所产生的产品质量与生产产量有进一步的严格要求，传统的生产研究方式所出现的技术缺陷逐步造成极大的影响。采用传统连铸机所生产的产品内部出现中心疏松与中心偏析是两大首要问题，这两大缺陷严重降低了产品的质量性能，直接导致企业发展受阻。为了解决上述问题，人们通过施加一定的压力，使得偏析成分流动的速度减慢甚至阻止其流动，并将连铸坯的收缩量加以补偿，以此极大程度的解决了这个传统方式难以克服的难题，给生产生活带来了极大的便利，也使得轻压技术逐步取代了传统技术，并且也在进一步提升着传统技术。

3.2 轻压技术在连铸机中的实现

动态轻压系统主要由机械方面、液压方面、软件方面及电气方面四部分组成，其工作过程中涉及到过各方面的知识。比如弹性力学、机械液压控制、物理学等方面都有涉及到，因此在其工作过程中要把握重要环节还是很重要的。动态轻压的传热模型对于确定固相频率的范围有重要作用，可以分析各个断面的温度范围的不同。溶质偏析模型可以调整下降位置，这个下降位置是轻压模型的一项重要指标，对于分析工作状态有重要意义。另外，坯壳应标模型主要具备解决压下率的问题，即沿浇铸的方向，单位长度内所下降的量，这项指标对于工作状态分析具有重要意义。最后还有压下量模型，利用动态控制模型对铸件进行温度跟踪，然后进行合理分析，得出合理的动态轻压区间，有助于对连铸机工作的研究。轻压技术在连铸机中的应用得到一致认可，其独特的作用价值是其他技术不可比拟的，随着技术的进步，轻压技术也会结合科技进步与发展做出产业升级与创新。

3.3 连铸机轻压技术的优点

国内的连铸机方圆坯轻压技术已经达到一个发展势头正足的地步，在技术手段与生产手段上也积累了大量的经验与优秀理论与实际成果。动态轻压技术可以在塔高速度的同时明显的使中心疏松与偏析问题得到极大化解决，不仅提高了产品质量，也极大地促进了企业的生产效率。对于国内一些未进行轻压技术的部分，要想提高自身，必须要经过连铸机轻压技术改造，从机械、液压电器以及软件设施方面同时进行。根据及时得到的数据信息判断准确的定位信息，检测辊缝的尺寸大小，继而可以确定辊的压下尺寸，实现自动控制压下量的大小。在各项试验的基础上，连铸机轻压技术的发展与研究成果也得到了进一步的创新发展与利用，使产品断面的缺陷大大减少，对实际工程技术生产上有着重要的意义。

4 结语

随着我国方圆坯连铸机生产技术的不断进步与发展，先进的动态轻压技术在不断地生产生活中得到了普遍的认可，其技术也在不断发展更新中使产品的生产过程更具轻量化、高效化、科学化。产品质量要求的提升加快了产业结构转变，真正掌握了动态轻压设计，才能使方圆坯连铸机在今后的生产中发挥其巨大的利用价值，也加快本行业的发展，提高自身社会竞争力。

参考文献：

[1]祭程，朱苗勇.板坯连铸机动态轻压下过程控制系统的研究与实现仁[M] .梅钢动态轻压下过程控制系统专栏，2007（01）.

[2]李峰，刘平，白月琴等.第一台国产连铸机动态轻压下设备的应用研究[C].中国金属学会连铸分会论文集，2008：60.endprint