1高效黑箱式结晶器技术

　　在连铸生产中，结晶器对于连铸机的性能和铸坯质量起着关键性的作用。促进开发这种新型黑箱式结晶器有两个原因：一是优化结晶器重量以保证低振动质量，二是降低维护成本。这种黑箱式结晶器设计的主要特点是

　　——在确保结晶器刚性的前提下，优化重量。

　　——冷却水连接自动技术，它可缩短更换时间。

　　——自动调宽，为此每流使用了四个机电式或液压式驱动器。

　　——快速更换，降低更换时间和备件数量。

　　——优化水缝的薄壁铜板技术。

　　高效铸机的先进装备技术结晶器内坯壳的快速而均匀生长是高效连铸和减少拉漏的前提。在这种黑箱式结晶器的设计过程中，VAI公司对各种形状的板坯的传热进行了大量的数化模拟。“浅水缝”设计的冷却效率和均匀性效果最佳。此外，平背表面设计在取得相近效果的情况下，还因减少了铜材加工量而在相当程度上降低了成本。这种平背表面设计的EMS(电磁搅伴)或EMBR(电磁制动)以及拉漏预报系统也易于装备。

　　2快速、精确的结晶器调宽技术

　　一种被称为Hydrowam的新型液压结晶器调宽技术能保证浇铸过程中快速、精确地调节结晶器宽度。这套组合技术具有体积小的特点，所以适用于对现有结晶器的升级改造。在这种设计中，液压缸直接连接于结晶器的窄面，将回退降低至最低限度。

　　3坯壳均匀生长技术

　　浇铸过程中板坯角部坯壳的不均匀生长常造成亚表面裂纹，对钢板的品质影响特别大。在结晶器的上部，板坯收缩量较大，但如果在结晶器下部采用窄面大锥度来补偿铸坯的自然收缩，则压力峰值就常出现在板坯的角部。为了更好地适应坯壳的自然收缩，奥钢联将久负盛名的方坯的钻面型结晶器设计应用到板坯，取名为钻面板坯结晶器，其断面为理想的抛物线锥度，在结晶器下部的坯角处还有一个倒棱。工厂试生产的结果显示，结晶器窄面下端的摩擦力减少了12%。

　　4改善板坯表面质量技术

　　液压结晶器振动装置是根据成熟的机械振动器的基本原理而设计的，其主要优点是在浇铸过程中可全面调节振频、振幅和振动模式。结果显示，采用液压振动能提高板坯表面质量，在慢速浇铸时效果尤为明显，而在快速浇铸时，生产可靠性大大增加，漏钢现象减少;同时，还降低设备的维护成本。Dy—naflex液压振动装置具有以下特点：

　　——无磨损片簧式精度导向。

　　——低振动质量，保证无谐振现象。

　　——辅助系统自动化连接。

　　——振幅、振频和振动模式的在线调节。

　　由VAI公司设计制造的第一台液压Dynaflex振动器于1995年在美国俄亥俄州的Armco钢铁公司(即现在的AK公司)薄板连铸机上投入使用，从此成为VAI板坯连铸结晶器的标准振动系统。

　　5结晶器的全面监控技术

　　VAI公司设计的Moldexpert结晶器监控系统的监视器为操作者提供结晶器内浇铸过程的完整画面，并将实际的润滑状态和凝固情况展现于眼前。过程监视器显示不同的功能模块最主要的参数，如热量分布、拉漏、预报、结晶器摩擦力和热流密度等。例如，Moldexpert的热量监视技术，跟踪结晶器区域内的热量变化情况，具体如下：

　　——温度监控显示，在线显示现场热量情况。

　　——识别坯壳粘结的粘钢探测技术。

　　——跟踪结晶器内部传热的热流密度监控技术。

　　除热量监控以外，将系统的保护渣监控功能有效应用到弯月面及坯壳与结晶器之间对于铸流的合理润滑至关重要。坯壳表面与结晶器铜板之间的相互作用可以用一个物理力表达，称为“结晶器摩擦力”。它不仅是保护渣的函数，还与浇铸因素，如浇铸宽度和速度变化以及塞棒操作有关。

　　6动态轻压下改变中心偏析技术

　　在浇铸速度不断变化时，传统的铸流导向系统的静态轻压下不能应用于铸坯的最后凝固区域，因此，VAI公司开发出了动态轻压下系统，即使在浇铸条件不稳定状态下，它的应用情况也很理想。

　　这套系统具有强力而稳定的液压可调“智能”扇形段，可达到±1mm标准的定位精度。为了在浇铸过程中得到精确的厚度设定值，VAI公司开发了铸流锥度/厚度自动控制技术(ASTC)。热量跟踪数据是动态轻压下系统的基础，用热量跟踪模型和视钢种而定的辊距常规计算出铸流内的温度场，从而推导出辊距设定值。热量跟踪技术为二级系统自动功能，其软件应用于成熟的Dynacs冷却模型。

　　7改善产品质量和提高可靠性的技木

　　板坯连铸机因采用液压振动技术而取得的令人满意的效果，鼓舞了VAI公司研究开发将液压振动应用于大方坯连铸机的技术。其主要设计特点为：

　　——无磨损片簧精确导向系统。

　　——无谐振现象的低振动质量。

　　——辅助系统自动连接。

　　——振幅、频率和振动方式的在线调节。

　　上述技术使铸机在冶金工艺和实际生产方面达到了更好的效果。铸坯表面质量得到改善，振痕深度降低，尤其是在慢速浇铸时。在快速浇铸时由于保护渣的消耗得到控制，因此提高了浇铸可靠性，并减少了拉漏事故。动态轻压下提高了铸坯的内部质量。

　　8结语

　　为优化板坯和大方坯连铸工艺，开发出了各种全新的技术包。本文概述的业已证明的设计方案包括：新型黑箱式结晶器、Hyd—rowam结晶器调宽系统、改善铸坯坯壳生长的钻面结晶器、Dynaflex液压振动器、Mold—expert结晶器监控系统和提供动态轻压下的ASTC铸流锥度自动控制技术。这些新技术所产生的效果，如提高了连铸的生产力、使板坯连铸的在线变宽更加灵活、铸坯坯壳生长均匀、结晶器受到全面监控、提高了铸坯的内部质量并降低了维护成本等都已得到证实。