结晶器非正弦振动工艺参数优化

孙德建，王 博，汪程鹏

(西北工业大学材料科学与工程学院，陕西 西安710072)

结晶器非正弦振动工艺参数优化

孙德建，王 博，汪程鹏

(西北工业大学材料科学与工程学院，陕西 西安710072)

在正弦振动波形的基础上，利用分段函数法构造出一种非正弦振动波形，导出振动的6个工艺参数，建立了工艺参数优化的数学物理模型，给出了设计变量、约束条件、目标函数。先进行了单目标函数的优化，分别求出了6个分目标函数在约束条件下的变化范围，再利用转化指标法对6个分目标函数进行加权整合，给出多目标函数的表达式并进行求解。

非正弦振动波形;工艺参数;目标函数;参数优化

0 前言

在结晶器振动过程中，与铸坯直接接触的只有结晶器与保护渣，要想改善铸坯质量，可从这两个方面入手，即开发高速连铸用保护渣或有利于润滑的结晶器振动模型。作为一种具有极大优越性的振动模型，非正弦振动不仅可实现振幅和正、负滑脱比例的在线调整，还有利于保护渣向结晶器壁和铸坯之间缝隙均匀渗透，可显著改善结晶器内壁的润滑效果，减轻铸坯表面振痕深度，减少拉裂、拉漏并提高铸坯表面质量，为连铸生产提供保证［1-2］。本文在正弦振动波形的基础上引入了一种非正弦振动波形。在结晶器振动过程中，有6个工艺参数最终影响了铸坯质量［3］，而目前关于结晶器工艺参数优化问题，绝大多数的文献集中在论述保证一个或少数几个工艺参数取值最佳情况下振动参数应取数值，本文建立了振动波形工艺参数优化模型，并结合相关文献数据［4-6］进行了求解，目前此种优化模型和方法未见报道。……