为了成功地研制板坯连铸机，首先必须完成铸机力能参数和力学强度研究。力能参数方面的研究主要包括：结晶器振动模态参数动力学研究、拉矫机矫直力及拉坯阻力的研究等；力学强度方面的研究主要包括钢包回转台、中间罐车、振动机构框架、拉矫机机架等重要部件的强度、刚度及动力学研究等。同时，为了考核连铸机实际装备水平，还应对板坯连铸机的力能参数和力学强度进行现场实测，我校在这些方面都进行了深入研究，并取得了丰硕成果。 在消化移植武钢的大型弧型板坯连铸机的工作中，我校承担了板坯连铸机力能参数和力学强度的研究工作，在研究中应用了三维有限元法、最优化设计、模态分析、频谱分析等先进设计分析方法，取得了精确的计算结果。并在大规模系统测试的基础上，运用了系统仿真等现代手段，使我国的铸机分析研究达到新的水平。 武钢连铸机经过三年的研究和制造，于1989年投产一次成功，月产量超过原设计指标，铸坯合格率达到了99.78%，该项目荣获国家科技进步一等奖和冶金部科技进步一等奖

本发明公开了一种曲面板坯自动钻孔机，它由电机、框架结构、多轴箱、钻件机构、支撑导向机构和双万向联轴器等零部件组成。以框架结构为基础，电机通过联轴器联结多轴箱，多轴箱主轴通过双万向联轴器联结钻件机构，曲面板坯通过支撑导向机构进行升降、定位，通过钻件机构完成对曲面板坯的钻件动作。本发明的曲面板坯自动钻孔机能够通过双万向联轴器调整钻头空间位置和角度，从而实现对曲面板坯进行多孔钻削加工，并且可以加工不同类型板坯。

（专利号：ZL 201210459481.3） 简介：本发明公开了一种去除板坯毛刺的系统，属于钢铁冶金行业中的板坯火焰切割后加工领域。该系统由数控等离子弧切割装置、板坯定位装置以及西门子PLC控制系统总成三部分组成，其中，数控等离子弧切割装置由两套相同的部件构成，包括等离子电源、控制柜、第一伺服电机、等离子枪体及其行走机构；板坯定位装置由前后机架的行走机构、板坯的行进机构以及板坯的升降控制系统组成；西门子PLC控制系统总成包括西门子S7-

上世纪 80 年代以来，钢铁工业迅速发展，钢铁企业之间的竞争日趋激烈，为增强自身竞争力，生产的高效化、产品的高质量成为钢铁企业追求的目标。连铸拉速的提高能够增加钢坯产量，提高企业经济效益，成为高效连铸的主要内容。FC-Mold（Flow Control Mold）是由日本川崎钢铁公司和 ABB 公司合作开发的第三代的电磁制动装置。一个磁场放置在弯月面处，另一个磁场施加在浸入式水口下方，可同时减小弯月面处的钢液流速和结晶器下部钢液的向下流速。因此，通过使用及优化 FC-Mold 和其他工艺的改进，开发了铸坯高效生产关键技术，在保证铸坯质量前提下为增大拉速、提高生产效率及经济效益做出了重要贡献。（1）FC-Mold 高拉速情况下精炼和连铸的匹配技术。为了确保高拉速连铸生产能够顺利进行，精炼工序时间要与生产节奏匹配，同时也要保证钢水洁净度和钢水温降达到生产要求。本项目首先通过调研马口铁、耐候钢等不同拉速条件下对应的最佳精炼时间。找到拉速、精炼时间和钢水洁净度的最佳的匹配水平。进而通过相关试验将初期马口铁包晶钢系列拉坯速度从 1.3 m/min 依次提高到1.4 m/min 和 1.5 m/min。结晶器液面波动大于 3 mm 的波动比例均较小，低于0.4%，说明拉速提高后，结晶器坯壳生长的均匀性受到的影响较小，出结晶器坯壳的厚度未发生鼓肚。距内弧 2 mm 处大于 10 μm 夹杂物数密度和面积百分数均随着拉速的提高呈减小趋势；当拉速为 1.4 m/min 和 1.5 m/min，铸坯厚度四分之一处大于 3 μm 的夹杂物数密度和面积百分数均低于拉速为 1.3 m/min 时的测量值。（2）连铸浇铸参数优化匹配模型。提高拉速会带来液面波动加剧、流股对凝固前沿冲刷加剧、坯壳生长减弱等不利影响。此外 FC-Mold 上下线圈电流大小，上下磁场位置，上下电流配比等如何影响高拉速下结晶器内流场、凝固坯壳和夹杂物的运动去除未有系统的研究。因此本项目采用数值模拟的方法，建立耦合的流场、温度场、凝固以及 MHD 模型研究不同连铸参数对流场、温度场及坯壳分布影响的规律。通过模型计算得到优化后的连铸浇铸参数下水口两侧的流场流速和液面轮廓对称性显著提高，引起卷渣的低频波动能量降低约 25%，且液位波动大于3 mm 百分比从 7.78%降低到 3.45%，降低幅度约为 55.7%。（3）FC-Mold 对连铸坯洁净度及轧板缺陷控制技术。不同电磁制动参数对流场的影响效果是不一样的，最终会影响到夹杂物在铸坯内的分布，若夹杂物过多的分布在铸坯表层，那么对后续轧板的表面质量不利。本项目通过建立数学模型和现场实验研究不同参数下的 FC-Mold 对铸坯洁净度的影响，包括磁场施加与否和电磁制动电流变化对铸坯中夹杂物数量、分布、大小和成分的影响。以及通过现场跟踪调查和分析冷轧板缺陷类型、数量、分布特点等现状，统计分析夹杂类缺陷的分布规律，板卷中的夹杂物水平以及结晶器卷渣类夹杂物的数量等明确热轧板和冷轧板中的缺陷形成原因、来源以及与电磁制动的关系。

由北京科技大学机械工程学院和攀枝花钢铁公司开发的提高连铸机结晶器振动装置效能技术已在攀钢1350mm板坯连铸机上应用多年。这项技术使结晶器振动装置寿命提高近十倍，连铸机作业率由64.18%提高到76.85%，铸坯合格率由99.08%提高到99.33%。本研究属国内首例，处于国内外同类研究的先进水平。通过了四川省科委组织的鉴定。 该项目采用“板坯连铸机结晶器振动装置仿弧误差三维在线同步测试分析”技术；“系统频谱特性三维多点在线分析”技术；“平台弹性地基频率特性影响测试分析”技术和“四偏心轮振动装置四连杆静不定受力在线同步测试分析”技术等一系列先进技术，取得经济效益1000万以上的经济效益。

由北京科技大学机械工程学院和攀枝花钢铁公司开发的提高连铸机结晶器振动装置效能技术已在攀钢1350mm板坯连铸机上应用多年。这项技术使结晶器振动装置寿命提高近十倍，连铸机作业率由64.18%提高到76.85%，铸坯合格率由99.08%提高到99.33%。本研究属国内首例，处于国内外同类研究的先进水平。通过了四川省科委组织的鉴定。 该项目采用“板坯连铸机结晶器振动装置仿弧误差三维在线同步测试分析”技术；“系统频谱特性三维多点在线分析”技术；“平台弹性地基频率特性影响测试分析”技术和“四偏心轮振动装置四连杆静不定受力在线同步测试分析”技术等一系列先进技术，取得经济效益1000万以上的经济效益。 应用范围：连铸机振动装置。

成果简介方坯连铸机动态轻压下控制系统能够实现对在线铸坯进行适当压下， 以解决高拉速条件下的铸坯中心偏析、 中心缩孔问题， 提高铸坯的内部质量。系统主要由铸坯凝固传热模型、 二冷动态配水控制模型、 轻压下动态控制模型三部分组成， 其中铸坯凝固传热模型能够根据实时工艺条件计算在线铸坯当前的温度分布； 二冷动态配水控制模型能够根据中包钢水温度、 拉速的变化对二冷水量实时动态调节， 优化铸坯冷却条件， 提高铸坯质量； 轻压下动态控制模型能够根据铸坯凝固特点选择最优的压下制度对铸坯

轧件弯曲现象在当今的轧钢领域尤其是中厚板热轧生产中是一种常见现象。它不但会造成轧件出轧机后撞击机架辊或辊道，严重影响设备的使用寿命，而且会在钢材撞击部位留下疤痕，影响产品质量及成才率。另外，这种不对称轧制还会造成上下轴力矩的分配不均及出轧机后轧件头部被顶死的危险，是重大设备安全事故的隐患。 随着当今钢铁领域在产品质量、生产成本方面竞争的日益激烈，热轧尤其是中厚板生产中由于温度场引起的轧件弯曲及力能参数不对称现象正越来越受到人们的关注。但是由于轧件的弯曲现象的影响因素包括钢坯温度、轧制线高度、上下轴偏心距、上下辊辊径及辊面速度等多个方面，关系到加热炉、除鳞设备、轧机本身及驱动电机等多个设备的运行性能，且各因素间相互关联，研究起来具有一定的难度，所以，轧件的弯曲现象在我国一直没能得到很好的解决。 自1995年起，北京科技大学分别和武钢及马钢合作，采用现场试验、大型综合测试及计算机仿真分析的方法对热轧过程中的轧件弯曲现象进行了深入细致的研究，提出了一系列切实可行的解决办法。从这两个地方这些年以来的应用情况看，方案实施后，轧件弯曲现象得到了有效的控制，取得了明显的经济效益。其研究成果达到了国内领先水平。 这一成果对解决热轧生产中轧件不均匀变形问题具有普遍的推广价值。可在中厚板热轧及初轧机上推广应用。

针对中厚板坯连铸生产中铸坯裂纹及中心偏析等钢厂遇到的共性问题，通过开展基础研究与工艺研究，形成了较为系统的板坯连铸精细凝固冷却控制技术。该成果经河北省科技成果鉴定（冀科成转鉴字 [2012] 第9-189号），本技术具有完全的自主知识产权，达到国际先进水平。该技术主要内容如下。1.基础研究（1）热物性参数研究与通用中厚板坯连铸凝固冷却控制模拟软件 归纳、总结钢的热物性参数计算方法，建立热物性参数数据库，包含多组经过实验验证的不同钢种的高温热塑性、液/固相线温度、导热系数等热物性参数数据。建立针对钢种特点的"定制"凝固传热模型，研发浇铸断面、冷却段长度等铸机参数可自主设置的通用中厚板坯连铸凝固冷却控制软件。（2）板坯连铸三维热-力耦合模型建立 综合传热学及材料力学，分析连铸坯在凝固传热过程中温度及其所受应力的变化，结合钢种高温热力学性能，从本质上研究铸坯裂纹产生机理。运用Ansys有限元软件建立了含Nb钢板坯连铸三维热-力耦合模型，综合研究连铸坯凝固过程，系统分析二冷优化效果。2.工艺研究（1）连铸坯"纵横"均匀冷却技术研究 综合铸坯凝固过程温度-应力-应变，回归、确定出合理二冷水量分布，实现铸坯纵向均匀冷却。通过二冷喷嘴冷态性能测试，优化喷嘴布置高度及方式，实现铸坯横向均匀冷却。（2）连铸二冷控制方法研究 在剖析了国内外典型二冷控制方法，如：综合参数控制法、有效拉速法、目标表面温度动态控制法等基础上，提出"基于有效拉速和有效过热度的连铸二冷控制模型"。应用本模型的方法进行二冷动态控制，解决了拉速、过热度等工艺参数在工况不稳定情况下对铸坯质量产生的不利影响，有效降低了非稳态浇铸时板坯的温度波动。 本技术形成的优化方案应用于实际生产后，含Nb钢板坯角部横裂基本消失，铸坯中心等轴晶区域宽度由35mm扩大至44mm，中心等轴晶比率提高了4.1%，铸坯的中心偏析从B类1.0改善为C类1.5，含铌钢成品率提高1%。通过该技术的研究与应用，解决了制约企业产品升级的制约环节，为邯钢的产品结构调整和升级发挥了重要作用，品种钢比例得到较大提高，为邯钢增创了显著的经济效益。