连铸设备的热行为及力学行为 第2版PDF电子书下载

1连续铸钢生产及技术的发展 1

1.1 连续铸钢生产的特点 1

1.2 连续铸钢技术的发展 2

1.2.1 世界连铸技术的发展历程 2

1.2.2 我国连铸技术的发展历程 4

1.3 现代连铸技术的研究及应用 5

1.3.1 现代化连铸机的主要技术特征 5

1.3.2 高效连铸技术 6

1.3.3 薄板坯连铸连轧技术 13

1.3.4 薄带连铸技术 17

参考文献 19

2连铸机机型及主要设备 21

2.1 连铸机的主要机型 21

2.1.1 立式连铸机 21

2.1.2 立弯式连铸机 22

2.1.3 弧形连铸机 22

2.1.4 水平连铸机 24

2.1.5 旋转式连铸机 24

2.2 连铸车间的主要设备 25

2.2.1 连铸设备的构成 25

2.2.2 钢包及钢包回转台 26

2.2.3 中间包及中间包车 26

2.2.4 结晶器及振动装置 28

2.2.5 二次冷却装置 30

2.2.6 拉坯矫直装置 32

2.2.7 引锭装置和铸坯切割装置 33

参考文献 35

3连铸坯的热行为研究 36

3.1 连铸凝固传热过程及特点 36

3.1.1 连铸凝固传热的过程 36

3.1.2 连铸凝固传热特点 36

3.2 结晶器传热与凝固 38

3.2.1 钢水在结晶器中的凝固过程 38

3.2.2 结晶器传热量的计算 39

3.2.3 影响结晶器传热的因素 42

3.2.4 结晶器冷却强度与坯壳厚度的关系 45

3.3 二冷区的传热与凝固 47

3.3.1 二冷区的传热 47

3.3.2 影响二冷区传热的因素 48

3.3.3 二冷区坯壳的生长 50

3.4 连铸坯凝固传热的数学模型 50

3.4.1 凝固传热微分方程 50

3.4.2 初始条件及边界条件的确定 51

3.4.3 物性参数的确定 52

3.5 连铸坯温度场计算实例 54

3.5.1 圆坯温度场仿真 54

3.5.2 板坯温度场仿真 57

3.5.3 圆坯凝固过程应力和应变有限元仿真 59

参考文献 62

4钢包回转台的力学行为研究 63

4.1 钢包回转台的分类及结构参数 63

4.1.1 钢包回转台的分类 63

4.1.2 典型钢包回转台的主要参数 67

4.2 钢包回转台主要部件的强度分析 68

4.3 钢包回转台动态特性 71

4.3.1 连杆式钢包回转台动态特性分析 71

4.3.2 钢包回转台动荷系数计算研究 73

4.4 钢包回转台支撑臂疲劳寿命分析 75

4.4.1 支撑臂的载荷谱及疲劳校核点的选定 75

4.4.2 材料S-N曲线及支撑臂S-N曲线 77

4.4.3 非零应力均值的修正和Miner损伤累积准则的应用 77

4.4.4 支撑臂焊缝的疲劳寿命计算 78

4.5 钢包回转台螺栓强度分析 80

4.5.1 连接推力轴承的螺栓及地脚螺栓的计算 80

4.5.2 钢包回转台连接螺栓和地脚螺栓强度及有限元分析 81

参考文献 83

5钢包的热行为和力学行为 85

5.1 钢包传热及热循环过程 85

5.1.1 钢包传热研究的进步 85

5.1.2 钢包热循环实测研究 86

5.2 钢包温度场数值模拟及测试 87

5.2.1 烘烤过程钢包包壳及包壁温度场研究 87

5.2.2 钢包稳态温度场的研究 90

5.3 钢包应力场数值模拟 91

5.3.1 受钢工况钢包包壁应力场的模拟 91

5.3.2 钢包工作衬对钢包应力影响的研究 92

5.4 300t钢包裂纹生成分析及钢包改制研究工作实例 93

5.4.1 300t钢包裂纹统计及分析 93

5.4.2 300t钢包包壳表面温度测试及数值模拟 95

5.4.3 300t钢包包壳永久变形测试及包壳材料试验研究 96

5.4.4 300t钢包包壳应力分析 100

5.4.5 钢包的倾翻力矩和倾翻带强度计算 101

参考文献 102

6结晶器现代设计及力学行为研究 103

6.1 板坯结晶器的现代设计 103

6.1.1 结晶器内的铸坯凝固行为研究 104

6.1.2 结晶器铜板的热机耦合分析 106

6.2 方坯连铸机的现代设计 108

6.2.1 小方坯连铸机有限元分析 109

6.2.2 结晶器的锥度曲线 114

6.3 连铸圆坯结晶器的设计 115

6.4 连铸异型坯结晶器 117

6.4.1 连铸异型坯结晶器的分析 117

6.4.2 结晶器内腔断面选取原则 120

6.4.3 异型坯结晶器的主要参数 120

6.5 薄板坯连铸结晶器设计 121

6.5.1 薄板坯连铸结晶器的类型 121

6.5.2 漏斗形薄板坯连铸结晶器的内腔形状设计原理 121

6.5.3 薄板坯连铸结晶器现代设计 129

参考文献 136

7结晶器振动技术研究 138

7.1 铸坯振痕 138

7.2 正弦振动参数设置 140

7.2.1 正弦振动波形函数 140

7.2.2 正弦振动的工艺参数确定 140

7.2.3 振动基本参数确定 142

7.2.4 正弦振动结晶器振动参数确定实例 143

7.3 非正弦振动规律及振动参数 145

7.3.1 非正弦振动波形及波形函数 145

7.3.2 非正弦振动参数 149

7.3.3 非正弦振动参数的确定 150

7.4 常用的结晶器振动装置 151

7.4.1 四连杆振动机构 151

7.4.2 四偏心振动机构 151

7.4.3 弹簧板导向的结晶器振动机构 152

7.4.4 液压振动机构 153

7.4.5 本体振动式方坯结晶器 154

7.5 结晶器振动机构研究 154

7.5.1 结晶器振动机构的运动学和动力学分析 155

7.5.2 基于虚拟样机技术的结晶器振动机构的动力学分析 159

7.5.3 结晶器振动装置模态分析 161

7.5.4 结晶器振动机构强度仿真分析 162

7.6 振动装置的选择与应用 165

参考文献 165

8铸坯的高温本构方程 166

8.1 铸坯高温本构方程研究现状 166

8.1.1 弹塑性本构模型 166

8.1.2 黏弹性本构模型 166

8.1.3 黏弹塑性本构模型 167

8.2 铸坯高温力学性能试验分析 168

8.2.1 试验方案设计 168

8.2.2 连铸坯高温拉伸实验结果分析——流变应力变化规律 171

8.3 连铸坯高温固相本构关系 175

8.3.1 连铸坯指数型Arrhenius本构模型 176

8.3.2 连铸坯时间硬化本构模型 178

8.3.3 连铸坯的应变硬化本构模型及修正 181

8.3.4 连铸坯分段本构模型 185

参考文献 189

9连铸顶弯与矫直过程的坯壳行为及仿真研究 191

9.1 概述 191

9.1.1 铸坯的带液芯弯曲 191

9.1.2 铸坯的带液芯矫直 192

9.2 矫直力经典计算方法 194

9.2.1 矫直力的经典理论计算方法 194

9.2.2 带液芯弯曲/矫直时的裂纹控制 195

9.3 高温铸坯的蠕变材料模型 199

9.3.1 目前铸坯常见的蠕变材料模型 199

9.3.2 高温铸坯蠕变材料模型的确定 201

9.4 连铸坯带液芯顶弯过程仿真 205

9.5 大断面合金钢连铸坯矫直过程仿真研究 208

9.5.1 大断面矩形坯连铸带液芯矫直仿真研究 208

9.5.2 大断面圆坯连铸带液芯矫直仿真研究 211

参考文献 213

10凝固末端轻压下技术 215

10.1 连铸坯的内部质量与凝固末端轻压下技术 215

10.1.1 连铸坯的中心缺陷及造成原因 215

10.1.2 凝固末端轻压下改善铸坯内部质量机理 216

10.1.3 凝固末端轻压下的应用 218

10.2 凝固末端轻压下关键技术 220

10.2.1 压下位置及区域的确定 220

10.2.2 压下制度的确定 222

10.3 板坯连铸凝固末端轻压下技术 224

10.3.1 板坯连铸凝固末端动态轻压下技术的设备基础 225

10.3.2 轻压下位置与区域的在线确定方法 227

10.3.3 板坯连铸轻压下的压下制度 228

10.3.4 人为鼓肚轻压下技术 230

10.4 连铸坯固液界面的临界应变 231

10.5 方坯/矩形坯连铸凝固末端轻压下仿真研究 232

10.5.1 方坯/矩形坯连铸凝固末端轻压下仿真模型 233

10.5.2 轻压下作用条件下铸坯的应力应变 233

10.5.3 辊形对轻压下效果的影响仿真研究 235

10.5.4 方坯连铸动态轻压下工艺仿真分析实例 236

10.6 板坯凝固末端压下模型的研究 238

10.6.1 压下区间对压下结果的影响 238

10.6.2 压下分配对压下结果的影响 240

10.6.3 压下总量对压下结果的影响 240

参考文献 242

11连铸扇形段铸坯鼓肚变形及辊缝控制技术 244

11.1 连铸坯鼓肚问题的理论解析 244

11.1.1 连铸坯的鼓肚变形 244

11.1.2 板坯连铸鼓肚变形解析解 244

11.1.3 板坯连铸鼓肚变形的有限元仿真 248

11.1.4 板坯连铸鼓肚变形改进的三维仿真模型 251

11.1.5 连铸过程中的鼓肚遗传研究 255

11.2 连铸机辊列设计计算 257

11.2.1 直弧形连铸机辊列设计计算 257

11.2.2 大方坯连铸机辊列设计 263

11.3 板坯连铸机辊缝控制技术 264

11.3.1 基于凝固收缩的板坯连铸机辊缝的研究 264

11.3.2 连铸机辊列辊缝的优化控制 266

11.3.3 板坯连铸机辊缝波动对浇铸状态的影响 267

11.3.4 板坯连铸机悬浮式液压扇形段工作特性研究 270

参考文献 271

12连铸过程检测技术 273

12.1 钢包下渣检测 273

12.1.1 涡流感应式下渣检测仪 273

12.1.2 光导式下渣检测仪 273

12.2 中间包钢水温度测定 274

12.2.1 中间包钢水温度的点测 274

12.2.2 中间包钢水温度的连续测定 274

12.2.3 黑体空腔式钢水连续测温方法 275

12.3 结晶器内钢水液面检测 276

12.3.1 射线型液面检测 276

12.3.2 电磁型液面检测 277

12.3.3 涡流型液面检测 278

12.3.4 热电偶法液面检测 278

12.3.5 激光法液面检测 279

12.4 结晶器热流检测与防漏钢在线预报 279

12.5 铸坯表面温度检测技术 281

12.5.1 红外测温原理 282

12.5.2 红外测温方式 282

12.6 连铸坯凝固坯壳厚度射钉法测量 285

12.6.1 射钉试验方法及原理 286

12.6.2 射钉试验工作步骤 286

12.6.3 射钉坯壳厚度测试结果的应用 287

12.7 辊间距检测方法 288

12.7.1 无线电式辊间距测定装置 288

12.7.2 激光法辊间距测定装置 289

12.7.3 多功能辊缝仪 289

12.8 结晶器铜管锥度检测 291

12.9 铸坯表面缺陷在线检测 291

12.9.1 工业电视摄像法 291

12.9.2 涡流检测法 291

参考文献 293