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连铸结晶器振动工艺参数优化及铸坯质量研究

孙德建  
【摘要】:连铸结晶器振动技术是影响连铸坯生产的关键技术,其振动波形(速度曲线)的每一次演变和发展都对连铸工艺和铸坯质量产生了重大影响。随着连铸技术的发展,对铸坯表面质量的要求越来越高,严格控制振痕深度是解决铸坯表面质量的主要途径。通过引入波形偏斜率,结晶器非正弦振动突破了正弦振动上、下对称的限制,其调节波形的能力大大增强,能够实现振动的最佳模式。 本课题以提高铸坯质量、减小振痕深度为目的。研究了结晶器振动装置的结构形式和各种振痕形成机理及矩形波、梯形波、正弦波和非正弦波的一些基本规律,为进一步构造非正弦振动波形、推导工艺参数公式奠定了基础。基于构造的非正弦振动波形,确定了振动的基本参数、分析了其动力学特性、建立了振动的同步控制模型,构建了工艺参数优化问题模型并对之进行了求解、设计了参数优化用户界面。 本课题的重点内容是连铸结晶器非正弦振动波形的构造和振动参数的优化。非正弦波形是在正弦波形的基础上,采用分段函数法构造的。其解析表达式可通过边界条件、协调条件,连续性条件求出。进而确定其振动工艺参数,再给出工艺参数与振动参数之间的函数关系式,建立振动参数之间的同步控制模型,最后建立工艺参数优化问题的数学物理模型并应用matlab技术进行求解,通过优化振动参数获得最佳工艺参数,并就此编制matlab程序完成了参数优化界面的设计。


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