结晶器无极变振幅偏心振动装置设计(4)
3）正弦速度规律
正弦速度规律如图1-2的曲线所示(正弦速度与余弦速度相同)。结晶器无极变振幅振动装置之所以选择正弦规律的主要原因有两个:一是正弦速度规律打破了前两种速度振动规律结晶器和铸坯之间有一定的速度关系的框架，重点发挥结晶器的脱模作用;二是速度规律的实现用偏心轮取代了之前使用的凸轮。
图1-2 正弦和非正弦振动规律
结晶器振动的正弦速度规律曲线的数学表达式为：
式中 — 结晶器运动的速度；
h —振动冲程（俩倍振幅）；
—振动频率；
从图1-2中的曲线可以看出正弦速度规律的主要特点如下：
a) 结晶器无极变振幅振动装置与铸坯之间没有同步运动阶段，但结晶器无极变振幅振动装置仍然有一小段负滑动运动，这有利结晶器无极变振幅振动装置于拉裂坯壳的“愈合”和粘结结晶器无极变振幅振动装置坯壳的脱模。
b) 由于结晶器无极变振幅振动装置振动速度是按正弦曲线变化，其加速度就是按照结晶器无极变振幅振动装置余弦曲线变化的。因此结晶器无极变振幅振动装置速度与加速度的变化都很平稳，这也使结晶器无极变振幅振动装置的振动很平稳。
c) 由于结晶器无极变振幅振动装置振动的加速度较小，因此可以采用较高频率的振动，这有利于消除结晶器无极变振幅振动装置坯壳与结晶器壁的粘结，也就提高了结晶器无极变振幅振动装置的脱模作用。
d) 结晶器无极变振幅振动装置正弦振动规律是用偏心四杆机构来实现的，采用偏心四杆机构比凸轮机构具有加工制造容易、结晶器无极变振幅振动装置运动精度高、润滑密封方便、易于采用结晶器无极变振幅振动装置高频振动的优点。基于结晶器无极变振幅振动装置正弦振动规律上述的优点，结晶器无极变振幅振动装置是目前国内外应用最为广泛的一种结晶器振动规律。结晶器无极变振幅振动装置在方坯、板坯及薄板坯连铸机上都有最广泛的应用。
4）非正弦速度规律
它是近年来出现的一种新型振动方式。非正弦速度规律主要特点是：负滑动时间比较短，这有利于减轻铸坯表面振动痕迹的深度，提高铸坯表面质量;结晶器无极变振幅振动装置较长的正滑动时间可增加保护渣的消耗量，有利于提高结晶器的润滑条件;结晶器无极变振幅振动装置向上振动速度与拉坯速度之差较小，有利于减小结晶器无极变振幅振动装置施加给铸坯向上作用的摩擦力，即可减小结晶器无极变振幅振动装置坯壳中的拉应力，减小事故的发生。这些都有利于拉坯速度的提高，有利于连铸生产效率的提高。
1.4 结晶器振动和润滑的关系
结晶器振动的重要影响主要是对润滑和振动痕迹形成的作用。结晶器无极变振幅振动装置振动的同时要求提供结晶器无极变振幅振动装置润滑，两者的共同作用是减小结晶器无极变振幅振动装置坯壳和结晶器无极变振幅振动装置壁间的摩擦以得到最好的结晶器无极变振幅振动装置表面质量和防止粘结漏钢的最佳安全性。
1.4.1 结晶器振动与保护渣的关系
结晶器无极变振幅振动装置振动对于改善结晶器壁间的润滑是非常有效的，但对于结晶器振动如何影响结晶器保护渣的消耗和保护渣的润滑作用，其机理并不十分清楚。早期的研究曾提出一个负滑脱期间保护渣流入量的模型，但是随后的试验结果表明，保护渣消耗量是正滑脱时间的增函数，液渣由钢液面向弯月面流动的通道被“打开”，结晶器无极变振幅振动装置促进了液渣弯月面附近流动和聚集，由于结晶器无极变振幅振动装置摩擦力作用液态渣的一部分被“拔出”；负滑脱期间，结晶器无极变振幅振动装置相对坯壳向下运动，渣圈随结晶器无极变振幅振动装置下移，液渣受到压力而向结晶器无极变振幅振动装置和坯壳间填充，也部分阻碍了钢液面上的液渣向弯月面附近流动。结晶器无极变振幅振动装置周期性振动的结果，导致结晶器无极变振幅振动装置液渣在弯月面处的流动、聚集以及向结晶器无极变振幅振动装置和坯壳间填充的重复进行，从而改善了结晶器无极变振幅振动装置的润滑状况。则结晶器无极变振幅振动装置正滑脱时间反映振动参数对 保护渣消耗的影响。通过对结晶器无极变振幅振动装置生产发现，结晶器无极变振幅振动装置保护渣消耗量与总的周期时间有很好的对应关系
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