负滑脱(Negative slip)是传统连铸稳定生产的必要条件,与其相关的参数主要包括:负滑脱时间、负滑脱率和负滑脱量等。结晶器与铸坯间良好的润滑对于追求高质高效的连铸生产来说是至关重要的。

简介

负滑脱(Negative slip)是传统连铸稳定生产的必要条件,与其相关的参数主要包括:负滑脱时间、负滑脱率和负滑脱量等。结晶器与铸坯间良好的润滑对于追求高质高效的连铸生产来说是至关重要的1。

结晶器摩擦力

结晶器摩擦力(Mould Friction,MDF)是反映铸坯与结晶器间润滑状况的重要参数,对摩擦力进行研究有助于了解结晶器润滑特点和定量理解保护渣行为,同时对预防铸坯表面缺陷和漏钢也有着重要的意义2。

正滑脱与负滑脱

负滑脱是传统连铸稳定生产的必要条件,与其相关的参数主要包括:负滑脱时间、负滑脱率和负滑脱量等。

在正滑脱期间,结晶器摩擦力使铸坯表面受到拉力的作用,因初始凝固坯壳的强度较低,过大的拉力会导致坯壳的破裂或在其表面形成潜在的裂纹源,增加了表面裂纹和漏钢发生的几率。

在负滑脱期间,结晶器相对铸坯向下运动,初生坯壳被压合并顺利脱模,从而降低裂纹和漏钢发生的倾向。负滑脱时间的选择及控制是稳定连铸过程的重要工艺手段。负滑脱时间由结晶器振动参数和拉速决定,生产中一般通过设定振频与拉速的匹配关系来控制正、负滑脱时间,以达到合适的保护渣消耗量,并使得作用在铸坯上的拉力和压力控制在合理的范围之内2。

负滑脱量

一个振动周期内结晶器与铸坯相对运动方向的转变,使得铸坯表面受到拉力和压力的交替作用,这对铸坯的表面质量有着重要的影响。由于连铸生产环境较为特殊,直接提取铸坯与结晶器间的摩擦力信号的难度较大,所以通常利用速度计算出的负滑脱时间、负滑脱量等参数来估计坯壳受到的拉伸和压合作用。近期板坯和方坯的摩擦力检测结果表明,结晶器与铸坯间的摩擦力和相对运动速度并不同步。

以负滑脱量的大小来衡量负滑脱振动对坯壳的压合效果比负滑脱时间更合理。负滑脱量越大,坯壳受到压合的效果越好。

虽然摩擦力在相位上滞后于结晶器与铸坯的相对速度,但通过计算出的负滑脱时间和负滑脱率还是能够较好地反映坯壳实际的受力状态,这对生产工艺的把握较为有利。结晶器与铸坯间摩擦力和相对速度的方向的变化是振痕形成的主要原因之一,铸坯表面所受拉力和压力的转变对铸坯的表面质量有着重要的影响。由于摩擦力曲线的滞后,一个周期内摩擦力的两个换向点的位置并不关于平衡位置对称,同时负滑脱量的理论值与实际值也会存在不同3。

总结

(1) 周期内结晶器摩擦力的两个换向时刻都滞后于结晶器与铸坯间的相对速度,而且随拉速的增加滞后程度也在增加。

(2)由于振动系统自身的原因,由实测相对速度计算的结果与理论值存在一定偏差,而理论值与摩擦力计算的结果较为接近,能够较好地反映实际的负滑脱状态,这对生产工艺的把握较为有利。

(3) 周期内摩擦力出现两次换向,随拉速增加,一个换向点的位置明显下降,另一个换向点在结晶器振动位移最低点附近略有升高。理论值与相对速度计算的结果较为接近,但摩擦力计算的结果明显低于前两者。

所以通过速度计算出的负滑脱量并不能反映实际的负滑脱状况。该情况在生产中应充分注意,同时建议在制定振频-拉速控制模型时适当加大负滑脱量的控制,以保证坯壳的愈合效果1。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学

负滑脱

图文简介

负滑脱(Negative slip)是传统连铸稳定生产的必要条件,与其相关的参数主要包括:负滑脱时间、负滑脱率和负滑脱量等。结晶器与铸坯间良好的润滑对于追求高质高效的连铸生产来说是至关重要的。