1、某企业连铸工艺新技术介绍1、结晶器专家系统结晶器专家系统是观察结晶器内部铸流状况的工具。结晶器专家系统不仅仅可以检测到粘连现象，有效地防止粘连漏钢；具有对历史记录的回放功能，便于对历史事件的分析和研究;同时它能够代替操作工的眼睛，充分地反映结晶器内部的铸流状况，能够区分铸流状态是否稳定，有利于进一步的技术开发。结晶器专家系统，由两部分组成，第一部分是结晶器热状态，包括温度监控、漏钢预报、结晶器热通量;第一部分是结晶器振动，包括结晶器振动监控、结晶器摩擦力。结晶器专家系统最重要的任务是漏钢预报。图 11 结晶器专家系统粘钢现象是通过漏钢预报系统检测出来的，而漏钢预报系统是根据结晶器铜板上部的热电
2、偶所测得的热流的温度分布曲线来检测的。粘钢是指当结晶器中的坯壳非常薄时，由于保护渣形成的薄膜在局部分布不足，坯壳直接与铜板表面接触，出现粘连。同时粘连时温度曲线的形状发生变化，如图 12 为典型的粘连曲线。1、2、3 曲线分别是第一、二、三排热电偶所测得的温度一时间曲线。正常的浇铸条件下，由于结晶器水的冷却，产生坯壳，第一条线温度应高于第二条线。当结晶器中粘钢开始并到达第一排热电偶处，由于坯壳的破坏，第一条线温度开始上升，而第二排热电偶温度不受影响。接着由于一定的拉速，粘连处继续下移到达第二排热电偶处，第二条曲线温度开始上升，同时第一排热电偶不再受粘钢的影响，温度开始下降。当第一条曲线下降低于
3、第二条线时，温度差变成一个负值，这时系统会给出一个漏钢报警。图 12 典型的粘连曲线2、液压非正弦振动连铸结晶器液压非正弦振动，是大幅度改善铸坯表面质量，提高产量的重要手段，结晶器壁对运动坯壳的摩擦力被认为是撕裂坯壳进而限制浇铸速度的基本因素。在初生坯壳与结晶器壁之间存在一液体渣膜，此处的摩擦为粘滞摩擦，即摩擦力大小正比于相对运动速度，渣膜粘度，反比于渣膜厚度。这样在结晶器振动正滑脱期间这一摩擦力及其引起的对坯壳的拉应力就较大，可能将初生坯壳拉裂，为此开发了非正弦振动技术来减小这一摩擦力。理论研究及模拟实验表明，适当选择非正弦振动参数（偏斜率）可减小摩擦力。图 13 非正弦振动3、二冷动态配水
4、高效连铸过程的二次冷却水控制水平与铸坯质量密切相关。铸坯质量如内部裂纹、表面裂纹、鼓肚和形状缺陷、中心偏析等形成的原因与二次冷却制度不合理、冷却不均匀有一定关系。板坯连铸的二冷区通常由多个喷水段组成，各段的目标温度不同，控制水量也不同，而且连铸生产过程具有复杂性和不确定性特征。图 14 二冷动态配水实际生产中对二冷水量的分配有以下几种方案：（1）等表面温度变负荷给水。铸坯一进入二冷区，立即加大冷却强度以加快铸坯的凝固速度，使铸坯表面温度迅速降至出拉矫机的温度，即 9001100。然后逐段减少给水量，使铸坯表面温度不变。（2）分段按比例递减给水。将二冷区分成若干段，各段有自己的给水系统，可分别控
5、制给水量，按照水量由上至下递减的原则进行控制。（3）等负荷（等传热系数）给水。在二冷区的各段采用相同的给水量，保持传热系数不变。（4）表面温度控制法：即按照铸坯表面的温度在二冷区的各段应达到所规定的范围，以此为目标来控制水量。这要求及时准确地测定铸坯不同部位的表面温度。为了避免测温误差及其他因素的影响，需借助凝固数学模型。即将钢种、铸坯尺寸、钢水过热度、拉速等数据输入计算机，计算出二次冷却区内各段铸坯的表面温度，通过调整二冷区各段的给水量，使铸坯表面温度稳定达到设定的最佳范围。（5）拉速为变量的配水方法：二冷区总水量与拉速成比例调节。调节水量公式：QiAiv 2+Biv+Ci式中 Qi二冷区各段水量,L/min；v拉速,m/min；Ai、Bi、Ci各段配水参数。4、动态轻压下技术动态轻压下技术是减轻铸坯的中心偏析与疏松缺陷、提升铸坯内部质量的有效途径。 中心偏析是因存在于铸坯凝固末端附近的富集偏析元素钢液的流动造成的，中心疏松是在钢液凝固时发生体积收缩而得不到钢液的及时补充时形成的。轻压下技术就是在凝固末端给铸坯进行轻微压下，以补偿富集偏析元素钢液凝固时的体积收缩，防止该处钢液的流动，从而减少或消除铸坯的中心偏析与疏松。轻压下示意图如图 15 所示。 图 15 动态轻压下
