精細(xì)化——連鑄技術(shù)裝備發(fā)展方向

1、    精細(xì)化連鑄技術(shù)裝備發(fā)展方向         1 概述2008年，全世界粗鋼產(chǎn)量13.27億t，連鑄機的生產(chǎn)能力約11.6億t，其中連鑄板坯占53%，小方坯占27%，異型坯占11%，大方坯（含異型坯）占3.7%，薄板坯連鑄機47臺，占5%，帶鋼連鑄機2臺，占0.1%。到2009年，我國鋼鐵企業(yè)擁有各種連鑄機918臺、3034流。若按照連鑄比99%計算，連鑄坯的產(chǎn)量為5.62億t。近幾年，我國連鑄技術(shù)裝備發(fā)展已取得令人矚目的成績，連鑄技術(shù)裝備的發(fā)展也促進(jìn)了煉鐵、煉鋼設(shè)備大

2、型化和現(xiàn)代化，推動了中國鋼鐵工業(yè)的整體技術(shù)進(jìn)步。連鑄技術(shù)裝備的發(fā)展同整個鋼鐵行業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。今后，傳統(tǒng)連鑄技術(shù)裝備將向高效、優(yōu)質(zhì)、低成本方向發(fā)展，近終形連鑄技術(shù)將繼續(xù)研發(fā)并推廣應(yīng)用。擴大連鑄鋼品種，提高連鑄坯質(zhì)量，提升自動化控制水平，強化連鑄機專業(yè)化分工，加強設(shè)備維護(hù)，研發(fā)高精度、高水平連鑄生產(chǎn)過程數(shù)學(xué)模型及應(yīng)用軟件，提高連鑄工廠綜合管理水平，積極采用連鑄新技術(shù)、新成果，繼續(xù)推進(jìn)熱送熱裝工藝，塑造企業(yè)自主品牌的良好形象，加速技術(shù)改造，提高競爭能力將成為縮小與國外連鑄工廠綜合差距的重要內(nèi)容。這里所要強調(diào)的是，由于煉鋼、連鑄產(chǎn)能過剩，連鑄技術(shù)裝備規(guī)模發(fā)展的空間已受壓縮。進(jìn)一步發(fā)展必須走向深入，

3、優(yōu)化技術(shù)裝備，而精細(xì)化的產(chǎn)品研發(fā)既是優(yōu)化的重點，又是今后長期的發(fā)展方向。以下主要從連鑄總體設(shè)計、設(shè)備設(shè)計與制造、連鑄生產(chǎn)運轉(zhuǎn)三個方面分別說明目前連鑄技術(shù)不斷優(yōu)化、精細(xì)化發(fā)展的情況。2 連鑄總體設(shè)計的精細(xì)化總體設(shè)計是連鑄機設(shè)計的第一步，很多問題都要在總體設(shè)計中先行解決，例如生產(chǎn)流程、總體技術(shù)配置、設(shè)備配置等。輥列設(shè)計是總體設(shè)計的核心。常規(guī)的輥列設(shè)計要考慮的因素很多。包括澆注鋼種，煉鋼爐容量，鋼水精煉條件，爐機匹配，澆注斷面，產(chǎn)量，拉速，連鑄機機長，連鑄機機型，連鑄機主半徑，結(jié)晶器長度，直弧形連鑄機直線段長度，結(jié)晶器足輥的配置，零號段的側(cè)面支撐，彎曲矯直形式，鑄坯兩相界應(yīng)變指標(biāo)，電磁攪拌位置，輕壓

4、下方式（動、靜態(tài)），輥子直徑與輥距，輥身長度，輥子分節(jié)形式與分節(jié)數(shù)量，輥子剛度與強度，輥子軸承的型式與負(fù)荷，輥子排列規(guī)律，扇形段結(jié)構(gòu)及更換方式，扇形段上抽時輥子與噴嘴的間隙等。進(jìn)一步的考慮因素還有：扇形段夾緊液壓缸和壓下液壓缸布置方式，各液壓缸缸徑與行程，引錠桿尺寸及裝入方式，壓引錠、壓鑄坯、重拉坯及扇形段夾緊液壓缸壓力的設(shè)定，扇形段傳動裝置的布置，驅(qū)動力設(shè)計、電機功率的平衡，滯坯及事故處理的方式等。為了設(shè)計順行、不返工，輥列設(shè)計還要同時考慮鋼種類型的劃分，二冷水的配置，二冷區(qū)域的噴嘴選用與布置，切割周期與切割區(qū)域長度等因素。如果將輥列的設(shè)計向更加深入、更加精細(xì)化考慮，還應(yīng)將理論與實踐相結(jié)合，

5、認(rèn)真總結(jié)生產(chǎn)現(xiàn)場經(jīng)驗，應(yīng)特別重視以下問題。2.1 考慮周期性結(jié)晶器液面波動消除結(jié)晶器液面波動對穩(wěn)定連鑄機生產(chǎn)和提高鑄坯質(zhì)量非常重要，連續(xù)鑄鋼時，要求將結(jié)晶器內(nèi)的鋼液面在距上口70mm-110mm區(qū)域里，波動幅度控制在±3mm范圍內(nèi)。只有這樣，才能做到：（1）在初生坯殼表面形成均勻的渣膜，創(chuàng)造良好的潤滑條件，防止粘結(jié)和漏鋼；（2）在結(jié)晶器內(nèi)形成穩(wěn)定的鋼水流場和鑄造條件，避免卷渣、表面皺褶及由此引發(fā)的凹坑、橫裂紋，保證鑄坯表面質(zhì)量。所謂結(jié)晶器液面周期性波動就是指波動幅度超過了±5mm，甚至在±10mm-±20mm的范圍內(nèi)周期性變化。國內(nèi)外都對液面周期性波動做

6、了大量研究，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，波動周期與連鑄機的輥間距成正比，與拉坯速度成反比，則有公式 式中，T為波動周期，s；I為輥間距，mm；v為拉坯速度，m/min。經(jīng)過長期觀察、實際測試、收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，人們發(fā)現(xiàn)，結(jié)晶器液面波動的原因之一是由鑄坯液腔周期性變化引起的。而鑄坯液腔周期性變化是當(dāng)二冷區(qū)扇形段輥子布置為等間距或近似等間距時鑄坯內(nèi)部鋼水靜壓力產(chǎn)生的鼓肚造成的。也有觀點認(rèn)為，鼓肚造成的周期性波動又是由于輥距間鼓肚最高處與兩個輥子間的距離不對稱引起的。當(dāng)然，不能把結(jié)晶器液面周期性波動的原因全部歸因于等輥距設(shè)計的輥列上。因為結(jié)晶器液面波動還和以下因素有關(guān)：鋼水成分，特別是碳含量，如包晶鋼；湍動的鑄

7、流引起鋼液流速、流場的變化，與浸入式水口形狀、浸入深度、使用狀態(tài)（結(jié)瘤、孔徑不規(guī)則等）及塞棒等控流裝置控制精度有關(guān)；結(jié)晶器冷卻強度；靠近結(jié)晶器區(qū)域的幾個二冷區(qū)，冷卻水過大或過??；澆注速度波動引起湍流并使得保護(hù)渣不均勻下滑；夾輥對鑄坯的壓力引起未凝固的鋼液流動；鋼水中的氣體含量、鋼水溫度；結(jié)晶器液面檢控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和檢控精度；反復(fù)無常的動態(tài)輕壓下。就是說，引起結(jié)晶器液面周期性波動的因素很多，各種因素或部分因素處于最佳狀態(tài)時就能夠避免液面波動。輥子排列的因素在輥列設(shè)計時可以在初始時就進(jìn)行優(yōu)化。國內(nèi)某鋼廠引進(jìn)國外A公司的板坯連鑄機，進(jìn)行改造后避免了結(jié)晶器液面周期性波動。改造前，扇形段1有6對自由輥，

8、扇形段2有5對自由輥，1對驅(qū)動輥，整個弧形區(qū)6個扇形段的輥徑全部為230mm，輥距全部為277mm。改造后的1、2扇形段每個段有6對自由輥，1對驅(qū)動輥，自由輥輥徑190mm，驅(qū)動輥輥徑230mm，輥距變?yōu)?29mm、249.5mm、262mm三種，262mm是兩個扇形段之間的輥距。生產(chǎn)實踐證明，改造后的不等輥距扇形段（輥列）有效地消除了周期性液面波動，用戶非常滿意。攀鋼經(jīng)改造后的2號板坯連鑄機已經(jīng)平穩(wěn)運行了4個多月，無論澆注什么鋼種均未出現(xiàn)過結(jié)晶器液面大幅波動的情況。2.2 避開危險區(qū)域鑄造速度1998年，新日鐵草野等人發(fā)表了一篇題為“連鑄坯中心裂紋的發(fā)生機理”。該文章介紹了新日鐵大分廠4號板

9、坯連鑄機追求高生產(chǎn)率，將拉速提高一定程度后，板坯出現(xiàn)了A、B兩種類型的中心線裂紋，如圖1所示。A型中心線裂紋發(fā)生的比例最高，是B型中心線裂紋的10-15倍。 用電子顯微鏡和超聲波方法對中心線裂紋的形態(tài)進(jìn)行分析，并針對連鑄機參數(shù)、澆鋼條件和矯直區(qū)設(shè)置的1mm輥子錯位量試驗，得出了以下幾點結(jié)論：（1）中間罐鋼水過熱度10-40，對中心線裂紋的發(fā)生率沒有影響。（2）二冷水比水量取0.8L/kg和1.4L/kg，中心線裂紋的發(fā)生率也沒有什么差別。（3）中心線裂紋的產(chǎn)生周期與從矯直點起的水平輥子圓周長相一致，這一現(xiàn)象被認(rèn)為是凝固前端附近嚴(yán)重的輥子錯位（人為設(shè)定了1mm錯位量）所造成的。因此，對

10、連鑄機矯直區(qū)域、水平區(qū)域的輥子弧線進(jìn)行嚴(yán)格管理，也可以在一定程度上避免中心線裂紋。如果輥子嚴(yán)重錯位（1.0mm時），可計算其危險鑄造速度區(qū)域，并通過調(diào)整拉速，避開危險鑄造速度區(qū)域。（4）中心線裂紋的產(chǎn)生是在凝固前端附近處被封堵的鋼液在凝固時產(chǎn)生的縮孔引起的，通過凝固收縮率計算，鋼液被封堵時的厚度約為6mm。（5）矯直區(qū)內(nèi)，鋼液厚度0-6mm時，所對應(yīng)的拉速是“危險區(qū)域鑄造速度”。通過研究中心線裂紋形態(tài)和尺寸，又根據(jù)所澆鋼種的凝固收縮率及其他測量方法，草野等人總結(jié)出了封堵鋼液厚度的計算公式dc=2d1·l·w/（·lc·wc） （2）式中，dc為封堵鋼液的

11、厚度，mm；d1為中心線裂紋的平均厚度，mm；l為中心線裂紋的平均長度，mm；w為中心線裂紋的平均寬度，mm；為凝固收縮率，mm；lc為中心線裂紋的缺陷周期，mm；wc為封堵鋼液的寬度，mm。此公式表明，在新日鐵大分廠4號板坯連鑄機具體條件下，試驗并計算得出的封堵鋼液的厚度是6mm。需要指出的是，每臺連鑄機的具體條件和所澆鋼種的凝固收縮率略有不同，封堵鋼液的厚度會有差異。能夠推測；除有些特殊鋼（如某些不銹鋼）外，大部分鋼種不會有太大差異。因此，不妨把6mm的封堵鋼液厚度作為設(shè)計輥列的參考依據(jù)。以上結(jié)論表明，在輥列設(shè)計時應(yīng)該注意到：（1）根據(jù)鋼種、供鋼周期、鑄坯斷面等條件確定連鑄機拉速的合理范圍

12、，以優(yōu)化輥列。（2）必須考慮最終矯直點之前的連鑄機外弧線長度，如果太長，將可能難以避免矯直區(qū)域0-6mm鋼液厚度所對應(yīng)的“危險區(qū)域鑄造速度”。（3）由于連鑄機矯直點之前的外弧線長度與主半徑有關(guān)，則確定主半徑也和“危險區(qū)域鑄造速度”有直接聯(lián)系。過去很多廠商設(shè)計輥列時，對連鑄機主半徑的考慮有：一是，按照鑄坯厚度乘一個系數(shù)，此系數(shù)是計算鑄坯變形率公式簡化后的一個經(jīng)驗值；二是，參考已有連鑄機主半徑；三是，用彎矯區(qū)兩相界綜合應(yīng)變對輥列和主半徑進(jìn)行校核。精細(xì)化的輥列設(shè)計，在確定主半徑時，必須考慮“危險區(qū)域鑄造速度”，亦即保證最終一個矯直點處的液芯厚度能夠避開0-6mm液芯區(qū)域。當(dāng)然，完全凝固的鑄坯可以避開

13、0-6mm區(qū)域，但全凝固矯直對連鑄機的損傷太大，如果把輥徑變大，又不符合連鑄機細(xì)輥密布、優(yōu)化設(shè)計的原則，因為輥徑、輥距變大又增加了鼓肚，惡化了板坯內(nèi)部質(zhì)量。（4）在矯直區(qū)域，對連鑄板坯實施輕壓下須慎重。綜上所述，可以得出結(jié)論：在矯直區(qū)域，鑄坯液芯能夠避開某個厚度區(qū)域（例如0-6mm區(qū)域）是避開危險區(qū)域鑄造速度的設(shè)計準(zhǔn)則。特別是寬厚板連鑄機和特厚板坯連鑄機，計算最小拉速時必須考慮這一因素。國外B公司設(shè)計的400mm×2400mm板坯連鑄機主半徑為11m，就可認(rèn)為考慮了危險區(qū)域鑄造速度這一準(zhǔn)則。當(dāng)然，避開危險區(qū)域鑄造速度的設(shè)計準(zhǔn)則是避免連鑄板坯中心線裂紋的重要手段之一，而產(chǎn)生板坯中心線裂

14、紋的原因很多，并非一個，例如中心偏析和疏松嚴(yán)重時，最終凝固區(qū)域設(shè)備剛性差或輥縫設(shè)定不合理時，都會在連鑄板坯中引發(fā)中心線裂紋。2.3 優(yōu)化最終矯直點前的連鑄機外弧線長度最終矯直點之前的連鑄機外弧線長度由垂直段、圓弧段和矯直段三部分組成，需要對每一個區(qū)域的長度進(jìn)行優(yōu)化，分析如下。（1）垂直段長度長，夾渣上浮充分；垂直段長度短，有利于控制拉速，不但使最終一個矯直點處的液芯厚度能夠大于6mm，而且使得設(shè)備高度變低，節(jié)省設(shè)備造價和廠房造價。（2）圓弧段長度長，鑄坯彎矯直應(yīng)變?。粓A弧段長度短，有利于控制拉速，特別是圓弧段長度短，連鑄機主半徑就可以變小，不但使最終一個矯直點處的液芯厚度能夠大于6mm，同樣可

15、使設(shè)備高度變低，節(jié)省設(shè)備造價和廠房造價。（3）矯直區(qū)域長，矯直應(yīng)變?。怀C直區(qū)域短，有利于控制拉速。因此，從考慮周期性結(jié)晶器液面波動、避開危險區(qū)域鑄造速度、優(yōu)化最終矯直點之前的連鑄機外弧線長度可以看出，輥列設(shè)計是一個系統(tǒng)工程?？紤]的因素很多，精細(xì)化設(shè)計實際上就是輥列優(yōu)化設(shè)計的過程。3 連鑄設(shè)備設(shè)計與制造的精細(xì)化3.1 扇形段輥子結(jié)構(gòu)連鑄機上支撐誘導(dǎo)鑄坯的輥子有驅(qū)動輥和自由輥之分，驅(qū)動輥數(shù)量較少，一般為輥子總量的1/6-1/8，大多采用芯軸式結(jié)構(gòu)，由于剖分軸承價格昂貴，采用剖分軸承的整體式驅(qū)動輥很少。目前連鑄機上采用的自由輥有芯軸式分段輥和全斷開分段輥兩種類型。芯軸式分段輥是指整根輥子有一個“通軸

16、”，外邊安裝了若干個輥套，“通軸”可通水冷卻，在一定條件下也可不通水。芯軸式分段輥有四種類型，如國內(nèi)某鋼廠板坯連鑄機采用插入式電磁攪拌器時，又配套采用直徑190mm的六節(jié)分段輥，每一個輥套采用了兩個調(diào)心軸承，兩個調(diào)心軸承中間有支座支撐，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是軸承受力較好。國內(nèi)鋼廠很多板坯連鑄機直徑150mm以下的輥子所采用分段輥型式是芯軸式。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點也是軸承受力較好，但滾針軸承調(diào)心性差，容易憋勁不轉(zhuǎn)，進(jìn)而磨損。國內(nèi)引進(jìn)國外設(shè)備比較多，無論自由輥和驅(qū)動輥，大部分連鑄機輥子為芯軸式結(jié)構(gòu)。全斷開分段輥是指整根輥子被全部斷開，沒有芯軸和輥套之分，全斷開的輥子通水冷卻時，兩節(jié)輥子之間用帶唇式密封的套管連接。

17、以下對芯軸式分段輥和全斷開分段輥進(jìn)行比較。分析芯軸式輥子軸承的受力表明，對于芯軸式二分段輥，中間軸承的受力是邊部軸承的3.33倍；對于芯軸式三分段輥，中間軸承的受力是邊部軸承的2.75倍。當(dāng)然因鑄坯支撐的均勻性要求，前后輥子軸承的布置既要錯開，而輥子又要互換，則實際輥子的分段尺寸是不等分的，可以優(yōu)化調(diào)節(jié)，對于三分段輥，可以把中間的一段輥套縮短，使中間軸承受力比等分時略小一些。即使如此，中間軸承的受力還是要比邊部軸承受力高出一倍以上。因此對于全斷開分段輥，每一段都有兩個軸承支撐，則中間軸承受力盡管比邊部軸承大，但相對芯軸式分段輥，中間軸承的受力就要小多了。其次，再分析芯軸式輥子輥套和芯軸裝配情況

18、。由于輥套和芯軸裝配困難，將輥套中間部位內(nèi)孔加工成比芯軸直徑大2mm的孔；如果不加大，擠壓裝配時，因加工精度，芯軸和輥套不同心，會擠出一根長長的、冒著黑煙的鐵屑；要不然，就要將輥套加熱裝配。理論和實踐表明，對于二分段輥子，盡量不要采用芯軸式結(jié)構(gòu)。當(dāng)輥子分節(jié)數(shù)目大于等于三節(jié)時，全斷開式輥子具有較高的綜合優(yōu)越性，因此不推薦使用芯軸式輥子結(jié)構(gòu)。表2對兩種類型的輥子從各個方面進(jìn)行了詳細(xì)比較。 3.2 連鑄輥子受力以整體輥為例說明輥子受力情況，對整體輥而言，以往都看作簡支梁，用均布載荷計算。當(dāng)考慮鼓肚力、輕壓下力和矯直力三者時，一般按照圖2（a）計算；只考慮鼓肚力時，可簡化為圖2（b）所示型式

19、。 同內(nèi)某連鑄工廠誤操作后，連鑄機實際拉速高于機長規(guī)定的最高拉速，澆注出的鑄坯發(fā)生鼓肚，使鑄壞報廢，鼓肚后冷卻的鑄壞如圖3所示。山圖可見，凝固的坯殼對因鋼水靜壓力而產(chǎn)生的鼓肚力有著很大的約束力。當(dāng)整體輥只考慮鼓肚力時，假設(shè)凝固坯殼對鼓肚力沒有約束，鼓肚力產(chǎn)生的均布載荷是一個常數(shù)，凝固坯殼對鼓肚力有約束時，鼓肚力作用于輥子單位長度上的載荷是一個變量。此時，可以把連鑄機整體輥子的受力狀態(tài)設(shè)想成圖4所示的狀況。 圖4所示的均布載荷曲線是一條拋物線還是一條別的什么曲線需要研究，但支撐液芯鑄坯時，輥子中間受力最大是不爭的事實。 3.3 軸承安全系數(shù)連鑄機的軸承使用環(huán)境主要是

20、高溫、低速和負(fù)荷的變化。對于高溫，設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要對策是對軸承進(jìn)行強制通水冷卻，低速和負(fù)荷的變化則要在設(shè)計計算時準(zhǔn)確把握。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，日前使用的常規(guī)厚度板坯連鑄機和中薄板坯連鑄機，輥子直徑為95-300mm，線速度3m/min，輥子和軸承的轉(zhuǎn)速在3.2r/min-10.0r/min之間。按照機械工程設(shè)計規(guī)范，當(dāng)軸承轉(zhuǎn)速n10.0r/min時，應(yīng)根據(jù)額定靜負(fù)荷選擇軸承尺寸。對于連鑄機輥子軸承的安全系數(shù)，一直沒有統(tǒng)一的規(guī)定或公認(rèn)的指標(biāo)。國外C公司設(shè)計連鑄機時，在自己的設(shè)計計算體系中規(guī)定的安全系數(shù)fs為 式中，C0是1990年以前ISO的老標(biāo)準(zhǔn)，對于滾子軸承，新的ISO標(biāo)準(zhǔn)大約是老標(biāo)準(zhǔn)

21、的1.5-1.9倍。國外D公司在設(shè)計連鑄機時，在自己的設(shè)計計算體系中規(guī)定的安全系數(shù)fs1=2.5，也是針對1990年以前老的ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的C0值。對于連鑄輥子用軸承，如果按照新的C0值，亦即目前軸承樣本和設(shè)計手冊中的C0值，fs1應(yīng)該在3-5之間，fs2應(yīng)該在1.5-2之間。這里特別要強調(diào)的細(xì)節(jié)就是，新C0和老C0值的概念，不能單純參考安全系數(shù)的大小，應(yīng)注意有些廠商所給安全系數(shù)的時間點，這是精細(xì)化設(shè)計的重要細(xì)節(jié)之一。3.4 設(shè)備制造質(zhì)量需要提高和穩(wěn)定改革開放以來，隨著加工制造條件的改善和人員素質(zhì)的提高，國內(nèi)裝備制造業(yè)技術(shù)水平和生產(chǎn)能力大幅度提升，國際競爭力顯著增強，但是設(shè)備制造質(zhì)量不穩(wěn)定仍然

22、是制造業(yè)發(fā)展的核心問題。在重型機械領(lǐng)域，連續(xù)鑄鋼設(shè)備的特點是焊接結(jié)構(gòu)件相對較多，單件設(shè)備重量并不很大，設(shè)備中水路多，一臺單體設(shè)備的零件較多，設(shè)備制造、安裝、測量有較高精度要求。因此，連鑄設(shè)備的制造還應(yīng)從以下幾個方面做起。（1）樹立精品觀念，把“精品產(chǎn)品”的目標(biāo)落實到實踐中。（2）以戰(zhàn)略眼光牢固樹立“質(zhì)量決定生存”的意識。（3）堅持自主創(chuàng)新，掌握自主創(chuàng)新的新工具、新方法，提高自主創(chuàng)新產(chǎn)品的比例。（4）在競爭激烈的市場經(jīng)濟中，即使設(shè)備制造價格偏低，周期過短，也要克服急于求成，省略某些工藝環(huán)節(jié)，盲目追求低成本的錯誤思想。（5）加強對各類員工的技術(shù)培訓(xùn)和綜合素質(zhì)培訓(xùn)，提倡為企業(yè)獻(xiàn)身的精神。（6）技術(shù)人

23、員要下力氣吃透設(shè)備性能，正確編制制造工藝。（7）嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙和加工工藝要求辦事，克服隨意性，制造過程中有問題及時和設(shè)計者溝通。（8）建立必要的試驗、測試條件。設(shè)備出廠時，堅持各種試驗與綜合性能測試，嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙和出廠驗收大綱，把好制造過程最后一關(guān)。（9）提高管理者綜合素質(zhì)，建立企業(yè)各種管理制度，明確崗位職責(zé)，嚴(yán)格管理程序，使企業(yè)管理走向精細(xì)化、現(xiàn)代化。隨著經(jīng)濟全球化進(jìn)程的加快，我國已經(jīng)成為世界上第二制造大國，但要成為制造強國，還有很長的路要走。如果不充分重視產(chǎn)品質(zhì)量的提高與穩(wěn)定，必將成為制造業(yè)今后發(fā)展的瓶頸。4 連鑄生產(chǎn)運轉(zhuǎn)的精細(xì)化4.1 連鑄機運轉(zhuǎn)模式精細(xì)化連鑄技術(shù)的發(fā)展，自動化控制

24、水平的提高，很多新技術(shù)、新成果的應(yīng)用，使得連鑄機的運轉(zhuǎn)模式進(jìn)一步細(xì)化。細(xì)化的內(nèi)容如下：細(xì)化冶金功能，細(xì)化生產(chǎn)操作環(huán)節(jié)，細(xì)化設(shè)備維修與生產(chǎn)管理。細(xì)化的目的是：各環(huán)節(jié)責(zé)任和義務(wù)更加明確，自動化控制走向精細(xì)化，連鑄機的總體水平更加直觀化、人性化，生產(chǎn)過程更加明了、更加可靠，從而減少連鑄機的故障率。表3是連鑄機運轉(zhuǎn)模式精細(xì)化后的比較，把過去連鑄機的運轉(zhuǎn)模式由5個細(xì)化后變?yōu)?3個，每個運轉(zhuǎn)模式的定義更加準(zhǔn)確；銜接更加科學(xué)。 4.2 連鑄監(jiān)控系統(tǒng)精細(xì)化連鑄監(jiān)控系統(tǒng)精細(xì)化不僅表現(xiàn)在細(xì)節(jié)上，而且也表現(xiàn)在大的系統(tǒng)上。從細(xì)節(jié)上考慮，比如監(jiān)控結(jié)晶器進(jìn)出水溫差變成監(jiān)控結(jié)晶器平均熱流；比如利用結(jié)晶器振動的驅(qū)動

25、系統(tǒng)通過檢測空負(fù)荷及熱負(fù)載狀態(tài)時驅(qū)動力變化而檢測結(jié)晶器摩擦力；又比如利用結(jié)晶器漏鋼預(yù)報系統(tǒng)檢測到的溫度又變成溫度云圖（熱成像）等等。從系統(tǒng)上講，連鑄機本體的監(jiān)控系統(tǒng)只有一次冷卻系統(tǒng)、二次冷卻系統(tǒng)、漏鋼預(yù)報系統(tǒng)。近幾年來，在結(jié)晶器漏鋼預(yù)報系統(tǒng)的基礎(chǔ)上又出現(xiàn)了“結(jié)晶器專家系統(tǒng)”、“連鑄坯質(zhì)量控制集成技術(shù)”的提法，簡述如下。4.2.1 結(jié)晶器專家系統(tǒng)（1）漏鋼預(yù)報系統(tǒng)；（2）熱成像系統(tǒng)；（3）平均熱流監(jiān)控系統(tǒng)；（4）錐度及調(diào)寬監(jiān)控系統(tǒng)；（5）摩擦力監(jiān)控系統(tǒng)；（6）液面檢控系統(tǒng)；（7）振動參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)。4.2.2 連鑄坯質(zhì)量控制集成技術(shù)（1）結(jié)晶器傳熱與鑄壞凝固可視化技術(shù)：溫度云圖（熱成像）、熱流分布云圖、連鑄坯各截面溫度分布云圖、鑄坯凝固坯殼厚度分布云圖（2）結(jié)晶器漏鋼預(yù)報系統(tǒng)；（3）結(jié)晶器內(nèi)鑄坯坯殼厚度與表面縱裂紋預(yù)測；（4）保護(hù)渣熱態(tài)潤滑檢測和評價技術(shù)；（5）連鑄動態(tài)二冷控制系統(tǒng)；（6）連鑄動態(tài)輕壓下控制系統(tǒng)。目前，“結(jié)晶器專家系統(tǒng)”和“連鑄坯質(zhì)量控制集成技術(shù)”兩大系統(tǒng)還是一個比較松散的系統(tǒng)。即每一個系統(tǒng)所包含的項目在一定程度上還沒有必