非正弦工艺参数.docx

结晶器非正弦振动工艺参数分析

1振动波形的参数

1.1振幅、频率、偏斜率，这三个量决定振动的波形曲线。

1.1.1振幅用字母A表示，根据不同的断面、拉速，取值为2~6mm

1.1.2频率用字母F表示，根据不同的断面、拉速，取值为60~350CPM

1.1.3偏斜率一般用字母a表示，根据不同的断面、钢种、拉速，取值范围不一样，不同的振动设备供应商对偏斜率的定义也不一样，取值也不一样。我们用字母P表示，P=(振动上升时间-振动下降时间)/振动周期

1.2断面、钢种、拉速与这三个参数的关系

1.2.1振幅：一般断面越大，拉速就越低，振幅越小

1.2.2频率：一般断面越小、拉速越高振动频率就要求高一些。

1.2.3偏斜率：偏斜率在大断面、拉速低时，可以取大一些，小断面拉速高时，偏斜率要取小一些。

1.2.4钢种与振动参数没有固定的什么规律，流动性好、不容易粘结的可以减少振幅，容易粘结的钢种就要加大振幅，提高脱模效果。有的钢厂相同断面，所有钢种都是使用的同一种振动参数。

2振动波形分析

2.1波形的表达式：S=A*SIN(2*n*F*t/60)，我们的振动模型，是由两段正弦波组成，上升是半个正弦波，下降也是半个正弦波，它们的振幅相等。

2.2负滑动时间，用tn表示，n是negative。是指结晶器下降的速度大于拉速的下降时间，要计算这个时间就要比较拉速与结晶器振动的速度，结晶器振动的速度V=A/1000*(2*n*F/50)*COS(2*n*F*t/60)单位m/s，拉速的单位是m/min，需要将结晶器振动速度计算公式的单位也转化到m/min，结晶器振动的速度V=A/1000*(2*n*F)*COS(2*n*F*t/60)单位m/min。

V=A/1000*(2*n*F)*COS(2*n*F*t/60)=Vc，Vc表示拉速，振幅3mm，频率120CPM的正弦曲线如下图

根据Vc=A*(2*n*F)*COS(2*n*F*t/60)可以计算出时间tn,单位：s

tn=2*60/(2*n*F)*arcos(Vc*1000/A/(2*n*F))

=60/(n*F)*arcos(Vc*1000/A/(2*n*F))

负滑动时间对振痕的影响比较明显，负滑动时间根据实际情况确定，目前负滑脱时间最短的只有0.063s，长的时间在0.25s，要减轻振痕，就要降低负滑动时间。

2.3负滑动量(超前量)：结晶器下降速度大于拉速时相对铸坯向下行走的距离

负滑动时间内结晶器行走的距离-铸坯行走的距离

KS=2*A*sin(2*n*F/50*tn/2)-Vc*100060*tn单位：mm

负滑动量在浇铸过程中的作用：负滑动量越大，脱模效果越好，如果存在粘结漏钢的情况，就要加大振幅，提高负滑动量。

2.4负滑动时间比率：在一个振动周期内，负滑动时间所占整个周期的百分比，

NSR=tn/T*100%

负滑动时间比率在正弦振动中，这个参数很重要，有的工艺参数就是先定好这个值，再根据这个值来计算振幅、频率与拉速的系数。正弦振动的负滑动时间比率一般在32%~37%，非正弦振动的负滑动时间比率范围可以宽一些，28%~39%

2.5振痕间距：两个振痕之间的距离，振痕间距=拉速Vc*1000/频率F

振痕间距对铸坯表面质量影响不大，但振痕间距太长，会影响脱模效果，建议振痕间距不要超过15mm。

2.6负滑动速度比率，结晶器振动下降最大速度和拉速之差除以拉速的值，