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随着连铸坯的热装、热送和直接轧制技术的发展,对连铸坯表面质量的要求越来越严格,导致了连铸过程中采用的结晶器振动方式不断的发展和变革。结晶器液压伺服振动技术正是满足这一需要而发展起来的一门新兴技术。液压伺服振动技术在连铸生产中的出现不仅实现了振动装置运动轨迹准确、精度高、稳定性好、寿命长、维修方便,而且克服了传统的机械振动只能实现简单固定的波形运动的缺陷,使结晶器振动实现最优的振动波形成为现实。在发达国家,由于结晶器振动形式普遍采用了液压伺服控制,生产出了高质量的铸坯。而该技术目前在我国刚刚起步,正处于完善和发展阶段。
鞍钢股份公司热轧带钢厂于2000年引进奥钢联中薄板坯连铸机结晶器液压伺服振动技术,由于该项技术是奥钢联的专利,其中的工艺参数选择、液压伺服控制等技术均属专利。为了掌握此项技术,指导生产实际,并将其开发应用到原二钢厂超低头连铸机上,我们在对国外技术研究、消化、吸收,并结合现场实际应用的基础上,对结晶器振动的主要参数、结晶器液压伺服振动系统的设计、建模、仿真进行了一系列的理论探索,这些研究对加速该技术的国产化及推动我国连铸技术水平都具有现实的理论意义和实际意义。
本论文研究和分析了VAI中薄板坯连铸机结晶器振动的主要参数,结合VAI中薄板坯连铸机的生产实际,选择出适合的正弦与非正弦振动的同步控制模型,并用计算机绘制出相应的振动振幅与振动频率等工艺曲线图。根据曲线图规律选择出符合生产工艺要求的主要振动参数。
本论文还依据上述确定的主要振动参数,设计原二钢厂超低头连铸机液压伺服振动系统,并针对VAI中薄板坯连铸机投产以来存在的问题进行了分析,在二炼钢厂超低头连铸机的原理设计中提出了解决方案。并利用传递函数法建立了所设计控制系统的数学模型,利用MATLAB软件进行计算机仿真,以此判断系统动、静态性能是否符合使用要求,验证了设计系统的可行性。