随着我国钢铁行业的持续良性发展,提升钢铁产品的质量必然是未来的行业趋势,这就要求不断地提高工艺水平。钢水从炼钢炉内流出后通过连铸机成形为钢坯,如果在后期发现钢坯存在质量问题时可快速精准地查找到发生故障的生产线,就需要在此铸流生产线末端对钢坯端面进行在线标识,标识内容包括炉号、批号以及连铸机号等。钢坯标识设备对提高钢铁的生产效率和保证钢铁的品质有着极其重要的意义,因此本课题所研发的钢坯标识设备具有着广泛的应用前景。本课题根据工厂现场工况,同时参考国内外相关方面的研究,详细比较了现存的各类标识方案的优缺点,现有标识方案存在效率较低和控制较复杂的缺点,在此基础上本课题制定了一套全新的字模式喷号方案。依据此方案设计了一套铸流末端双层字模式喷号机。依据钢铁厂钢坯的尺寸确定了标识字符的类型和高度。确定了喷号主机、移动机构以及底座的结构。喷号主机是本课题的核心部分,确定了字模的结构及高温涂料喷枪的型号;对电机、气缸以及齿轮组进行了选型和校核;对轴承进行了选型;确定了滑轨、热防护结构以及归零装置的结构。其次确定了移动机构的传动方案,采用滑轨和滑块的结构保证了良好的支撑性和设备运行的平稳性,软硬极限的结构保证了设备运行的安全性。喷号过程是本课题的关键之处,论文详细阐述了喷涂标识的工作原理并进行了流体动力学分析,确定了标识距离等关键参数。喷号机自重较大,底座的跨度较大,因此底座和移动机构容易发生较大变形,使用ANSYS Workbench进行了静力学分析,并对底座进行了结构优化。对喷号主机进行了模态分析,得到了其前六阶的振型和固有频率,在此基础上对其进行了共振分析。对字模结构的变形进行了动力学分析,保证在高速标识的过程中,字模不因发生明显变形而影响标识精度。本课题所研发的铸流末端双层字模式喷号机双层设计扩大了字符容量,其标识效率和标识效果均达到了厂方要求。