结晶器液压振动装置的技术突破
仪器信息网 · 2009-05-20 21:40 · 25159 次点击
结晶器的振动装置是板坯连铸机中的一个重要部分。结晶器的振动装置经历了从固定振幅及频率到由直流调速电动机或交流变频调速控制的可改变频率的变化。随着现代板坯连铸机的发展,其高拉速、高作业率、高质量的工艺特点,对结晶器振动装置提出了更高的要求。液压振动装置的出现更好地满足了生产工艺的要求,它具有其他振动装置无法比拟的优势,因为它不仅可以调整结晶器的振动频率,而且还可以调整振幅的波形,可使其按非正弦波振动,并且所有设定均可在线完成。然而,目前国内板坯连铸机上所使用的结晶器液压振动装置,大部分依赖国外公司提供,而且,在使用中出现不少问题,如滚动单元与导向板之间的磨损造成间隙加大,导致铸坯的振痕深度和形状的不规则;有的设备出现共振现象,使得振动时结晶器偏摆量增加,导致铸坯表面质量下降,等等。因此,必须自主研制出一套实用可靠的结晶器液压振动装置,来提升我国连铸机装备水平和实际生产能力。
为了打破国外公司对连铸关键技术的垄断,我国中冶京诚公司开发出了拥有自主知识产权的板坯连铸机结晶器液压振动装置,并已在唐山不锈钢公司、安阳钢铁公司、营口中板厂、唐山港陆钢铁公司和本溪北营钢铁公司相继应用成功,达到了国际先进水平。这标志着中国已经掌握了连铸的最关键技术—结晶器液压振动装置。
这个结晶器液压振动装置的设计,针对现有设备的种种缺陷进行革新,其具体的技术设计目标是:提供一种具有新型结构的结晶器液压振动装置,使其具有现有结晶器液压振动装置的全部功能,同时在长期使用过程中不出现磨损,且结构简单、系统固有频率大、在整个工作范围内不出现共振现象,从而更加实用可靠。
生产实践表明,我国自主研制的这种结晶器液压振动装置具有以下特点:
(1)振动底座和振动台架只用4组钢板弹簧连接,起导向作用,既没有平衡结晶器重量的螺旋弹簧,也不需要起导向作用的滚动单元。这样就不会因为螺旋弹簧参数的变化而改变振动的固有频率,从而有效避免了共振的产生;也不会由于滚动单元的磨损造成偏摆量的增加而影响铸坯表面质量。
(2)在设计中,采用计算机辅助工程对结晶器振动装置工作状态和运行行为进行模拟仿真以及相应的静、动态分析计算,可以确保在整个工作范围内,振动频率远离振动装置的共振区,而且在最大的动负荷作用下,使系统保持很高的精度。
(3)采用无磨损设计,无润滑点,使设备维护工作量和费用大大减少;采用高精度的预应力板簧导向,使各方向的偏差小于0.1毫米;采用独立的结晶器液压振动液压站,抗干扰性好。
(4)可在线自动调整振幅、频率和波形,实现正弦和非正弦振动;采用正向和非正向振动模式,适应各钢种的浇注工艺要求;优化振动工艺参数,有效地改善结晶器保护渣的润滑特性,提高铸坯表面质量,减少漏钢事故。