液壓振動在板坯連鑄機中應用的優(yōu)越性

陳永斌，李興友，庹文明

（1 日照鋼鐵有限公司，山東 日照 276804；2寶鋼集團新疆八一鋼鐵有限公司，新疆 烏魯木齊 830022）

1 前 言

近年來，隨著煉鋼生產(chǎn)效率的不斷提高和鑄坯熱送及直接軋制技術的發(fā)展，要求連鑄機必須提高連鑄拉速，發(fā)展無缺陷鑄坯生產(chǎn)。但在正弦振動條件下，隨著拉速的提高，保護渣耗量不斷降低，結晶器摩擦阻力增大，粘結漏鋼概率增大，鑄坯表面質量惡化。非正弦振動由于其特有的波形，靈活的參數(shù)控制能力，在控制負滑脫時間及降低結晶器摩擦力等方面的特點，受到廣泛的關注。而傳統(tǒng)的機械振動只能實現(xiàn)正弦振動和非正弦振動，不能在線實現(xiàn)正弦和非正弦的轉換；而液壓振動可以通過在線振幅和頻率調節(jié)裝置來選擇正弦或非正弦型式。

日鋼3#板坯連鑄機是新建的一機一流直弧型高效板坯連鑄機，主要用于澆注不銹鋼，連鑄機主體部分由中冶京城設計，關鍵備件由國外引進，配備了鋼包下渣檢測、結晶器電磁攪拌、結晶器液壓振動、結晶器液位自動控制、結晶器漏鋼預報、扇形段動態(tài)輕壓下（ASTC）、動態(tài)控制氣霧冷卻（DYNACS），輥縫自動測量等較為先進的技術。本文介紹結晶器液壓振動的組成、控制原理及優(yōu)越性。

2 液壓振動的組成及原理

液壓振動由2 個振動單元組成，振動單元是焊接的箱型梁式結構，兩邊對稱可互換，由帶彎曲段支撐的基礎框架支撐。帶彎曲段支撐的基礎框架通過螺栓連接到錨固支架上。冷卻水和壓縮空氣管線通過特殊橡膠密封連接至基礎框架上。每個振動單元帶1 個振動驅動液壓缸，安置在結晶器振動臺下方。振動基礎框架提供了2 個小型的彎曲段支撐，冷卻水和壓縮空氣在彎曲段放入時自動連接。

液壓結晶器振動由2 個液壓缸驅動，通過液壓伺服閥在線控制振動的頻率和波形。由1臺單獨的PLC 控制液壓振動裝置，可在線控制振動裝置的振幅、頻率和波形。PLC 通過軟件形成一個波形發(fā)生器，根據(jù)不同的工藝要求（波形系數(shù)、頻率、振幅和拉速）生成不同頻率及振幅的波形，如正弦波、非正弦波。作為振動的設定值，PLC 輸出±10 V 信號控制液壓伺服閥。液壓缸內裝有檢測液壓活塞位置的位移傳感器，位移信號通過SSI 協(xié)議輸入FM458 作為位移實際值。通過液壓缸兩側的液壓壓力可計算出結晶器和鑄流間的摩擦力。

操作人員根據(jù)生產(chǎn)工藝選擇PLC中存儲的若干振動參數(shù)，來設定所需的振動波形、頻率、負滑脫值，從而PLC自動生成振動曲線。振動隨拉矯啟動而啟動，系統(tǒng)根據(jù)選擇的參數(shù)及實際拉速決定振動曲線。

3 液壓振動的優(yōu)點

結晶器液壓振動是利用液壓缸的往復運動來實現(xiàn)結晶器振動的一項新技術，與傳統(tǒng)的機械振動相比具有以下優(yōu)點：1）振動力由兩點傳入結晶器，傳力均勻。2）在高頻振動時運動平穩(wěn)，高頻和低頻振動時不失真，振動導向準確度高。3）振動裝置大大簡化，結構緊湊簡單，傳遞環(huán)節(jié)少，可方便結晶器、彎曲段的在線檢查維護。4）采用高可靠性和高抗干擾能力的PLC 控制，可長期保證穩(wěn)定的振動波形。5）可在線調節(jié)結晶器振動的波形、頻率和振幅，選擇最佳的振動特性參數(shù)，在不同鋼種和拉速組合下均可獲得最佳的鑄坯表面質量。6）以液壓缸取代了傳統(tǒng)機械振動系統(tǒng)中復雜的傳動系統(tǒng)和振動發(fā)生裝置，簡化了設備組成，減輕了設備維修工作量。振動液壓缸采用耐高溫密封或間隙密封，幾乎不需要維修。7）改善鑄坯表面與結晶器銅壁的潤滑效果，減少振痕深度，提高鑄坯表面質量，減少粘結漏鋼。

4 結 語

日鋼3#板坯連鑄機通過采用液壓振動代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械振動，實現(xiàn)了在線調節(jié)結晶器振動的波形、頻率和振幅，減少了連鑄坯內部缺陷和外部缺陷的發(fā)生，在不同鋼種和拉速的組合下均可獲得最佳的鑄坯表面質量，尤其是在不銹鋼生產(chǎn)中效果更為明顯。