結晶器非正弦振動工藝參數(shù)的研究與優(yōu)化.pdf

1、隨著連鑄技術的發(fā)展，鋼廠的下游行業(yè)對鑄坯表面質(zhì)量的要求越來越高。結晶器振動參數(shù)是影響鑄坯表面質(zhì)量的關鍵所在。非正弦波振動增加波形偏轉率這個獨立的參數(shù)以后，結晶器振動技術獲得迅猛發(fā)展。振動參數(shù)的選取應同時考慮保護渣消耗量以及拉速（拉坯速度）。相關研究表明，可通過提高振動頻率、減小振動幅值、減小負滑動時間的方式減小振痕深度，提高鑄坯表面質(zhì)量。目前發(fā)達國家鋼廠已大規(guī)模應用高效連鑄技術（高拉速、高質(zhì)量、高效率、高作業(yè)率、高溫鑄坯）、直接軋制、近

2、終形連鑄技術，并取得了巨大的經(jīng)濟效益。
　　通過研究結晶器振動設備構造和結晶器與鑄坯內(nèi)摩擦力產(chǎn)生機理，振痕間距和振痕深度是衡量振痕的兩個重要參數(shù)。因此，考慮連鑄坯振痕的影響因素時，應分別考慮這兩個參數(shù)。同時，大量研究表明，無論是低碳鋼還是中碳鋼，當振痕間距增大時，振痕的深度隨之增大。以改善鑄坯質(zhì)量為宗旨，為確定非正弦振動的參數(shù)奠定了理論基礎。基于此，明確非正弦振動的動態(tài)性能基本參數(shù)，研究并且構造同步的控制模型。
　　通過研究

3、非正弦振動波形的特性，導出6個振動工藝參數(shù)，建立了工藝參數(shù)優(yōu)化的數(shù)學模型。在此基礎上，以四個獨立于其他變量的振動基本參數(shù)即波形偏斜率α、振頻f、振幅?和拉坯速度Vc為優(yōu)化設計變量；保護渣消耗量、振痕間距、鑄坯與結晶器內(nèi)壁摩擦力為目標函數(shù)；保證鑄坯能夠正常拉出結晶器為前提的工藝參數(shù)取值范圍為約束條件；利用多學科優(yōu)化軟件ISIGHT建立優(yōu)化模型。由此進行優(yōu)化，得到非支配解集合（Pareto Front）即帕累托前沿，從中選取一組較為理想的解