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连铸生产线硅钢板坯头部悬沉分析与改进措施

韦醒龙  
【摘要】:本文以马钢某连铸生产线上连铸硅钢板发生坯头悬沉为研究对象,对连铸硅钢板坯头悬沉的机理进行了研究分析,并对影响硅钢铸坯坯头悬沉的因素进行了分析计算;以硅钢铸坯坯头悬沉的研究分析得出的结果为依据,结合生产线设计了一套辅助矫直机构——托板矫直机构。当硅钢铸坯发生坯头悬沉时,通过托板机构对坯头进行矫直,使坯头回到水平输送位置,保证生产顺利进行。本文建立了连铸硅钢板的温度模型和应力应变模型,计算了铸坯在空冷区的传热情况,描述了高温下铸坯的应力应变的关系;还建立了硅钢铸坯的数学模型,计算硅钢铸坯对应时刻下坯头悬沉量的理论值;应用有限元软件ANSYS对硅钢铸坯进行有限元分析,分析结果与实地测量结果基本相符。分析结果表明:(1)坯头悬沉量与含硅量成正相关关系,即含硅量相对较高的硅钢,坯头悬沉量越大;(2)硅钢以外的其它钢种,生产中发生的坯头悬沉的值很小,可以忽略;(3)相同条件下,硅钢的拉坯速度越快,铸坯坯头悬沉量就越大。根据对硅钢铸坯坯头悬沉机理的研究结论,结合生产现场条件和状况设计了一套托板机构对铸坯坯头进行矫直,应用SOLIDWORKS对所设计的托板机构进行运行工作过程仿真,设计了托板机构的运动路线和控制要求。研究表明重力是硅钢在连铸中发生悬沉的唯一作用外力,硅含量和温度是影响硅钢铸坯坯头悬沉的主要因素。通过对硅钢铸坯坯头悬沉的研究分析和改进方案设计,解决了工程实际问题,填补了对硅钢铸坯坯头悬沉问题进行研究的空白。


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