[发明专利]连铸结晶器非正弦振动方法

说明书

本发明涉及一种连铸结晶器非正弦振动方法，在每一个振动周期内，振动波形由八段函数组成，通过控制结晶器驱动装置的运动规律，使结晶器实现八段函数表示的非正弦振动波形；在0≤t≤t_B内，结晶器匀速向上运动，速度为一常数；在t_B≤t≤t_C内，结晶器向上做变减速运动，速度曲线为三次方曲线，运动到t_C时刻，速度变为0；在t_C≤t≤t_D内，结晶器匀加速向下运动，速度为斜直线；在t_D≤t≤t_E内，结晶器先是变加速向下运动，在t_E≤t≤t_F内，变减速向下运动，速度曲线均为三次方曲线；在t_F≤t≤t_G内，结晶器匀减速向下运动，到达t_G时刻，速度变为0，该时间段内速度曲线为直线；在t_G≤t≤t_H内，结晶器变加速向上运动，速度曲线为三次方曲线；在t_H≤t≤t_K内，结晶器匀速向上运动，速度为一常数，是一段水平线。

技术领域

本发明属于连铸技术领域，涉及一种连铸结晶器非正弦振动方法。

背景技术

连铸结晶器振动波形经历了矩形波、梯形波、正弦波以及现在的非正弦波。以往的正弦振动，只通过改变振幅和频率两个参数进行调节，因此调节范围有限，不利于铸坯质量的进一步提高，而结晶器非正弦振动除了振幅和频率，还增加了波形偏斜率，弹性的控制铸坯的振动工艺参数，因此结晶器非正弦振动是实现高效连铸的关键技术之一，其对于提高拉坯速度和铸坯质量具有重要的意义。

目前，非正弦振动波形函数主要有整体函数和分段函数。整体函数虽然位移、速度、加速度曲线光滑连续，但是构造复杂，振动工艺参数不易求解，调节范围有限。比如德马克非正弦振动波形，椭圆齿轮、蜗线齿轮、面齿轮、双偏心等实现的非正弦振动波形。而分段函数构造简单、易于求解、调节范围大。专利CN105081241A给出的两段函数非正弦振动波形，其波形函数构造复杂，不易给出解析表达式，因此不易控制。专利CN 109766514 A给出的三段函数非正弦振动波形，虽然构造简单，同样存在，振动工艺参数不易求解，因此不利于在线调节。专利CN105945249A构造的四段函数非正弦振动波形，虽其加速度光滑连续，其也不能给出解析解，不便于在线调节振动工艺参数。专利CN103752783A给出七段函数构造的非正弦振动波形，虽然降低波形的最大加速度，但波形函数构造复杂，涉及参数较多，调控能力差。专利CN 109807297 A给出七段函数构造的非正弦振动波形，虽然形式简单，但高频振动时，不易获得较大的负滑动时间和较小的正滑动速度差。专利106311995A给出八段函数构造的非正弦振动波形，构造复杂，且参数较多，不存在解析解，因此，该波形不易在线调节。

总之，非正弦振动波形的构造，既要满足非正弦振动的特征，又要表达形式简洁，易求解，实际应用调控性能好。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种连铸结晶器非正弦振动方法，采用八段函数构造的非正弦振动波形，在波形偏斜率增大时，其正滑动速度差相比其他非正弦振动波形较低，且高频振动时，负滑动时间相对较大，保证较好的铸坯质量，波形函数形式简单，调控能力强，易于给出振动工艺参数解析表达式。

本发明是这样实现的：

一种连铸结晶器非正弦振动方法，具体过程为：通过控制结晶器驱动装置的运动规律，使连铸结晶器在驱动装置的带动下，在每个振动周期内实现如下八段函数所确定的非正弦振动波形：