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Ⅰ基础篇 3

1 连续铸钢技术的发展 3

1．1 连续铸钢过程 3

1．2 连续铸钢的发展史 4

1．2．1 连续铸钢的早期尝试 4

1．2．2 40年代连续铸钢的试验开发 6

1．2．3 50年代开始步入工业化 7

1．2．4 60年代弧形铸机引发的一场革命 9

1．2．5 70年代两次能源危机推动了连铸技术的迅速发展 12

1．2．6 80年代连铸技术的日趋成熟 15

1．2．7 90年代连铸技术又面监一场新的革命 20

1．3 我国连铸技术的开发与应用 22

1．3．1 在某些关键技术和装备方面仍经验不足 25

1．3．2 对原有铸机的技术改造 26

1．3．3 重视基本工艺设备的改进与完善 26

1．3．4 设计、制造连铸设备要和开发、使用生产技术相结合 26

1．3．5 加强管理、强化人员培训、开展信息交流 27

2 连续铸钢的凝固过程 29

2．1 连铸坯凝固是一个传热过程 29

2．2 液相线温度的计算 30

2．3 结晶器的凝固传热 30

2．3．2 沿结晶器长度方向的传热 32

2．3．1 坯壳与结晶器壁之间气隙的形成 32

2．4 影响结晶器传热的因素 33

2．4．1 结晶器锥度 33

2．4．2 结晶器壁变形 34

2．4．3 钢的成分的影响 35

2．4．4 保护渣和润滑剂的影响 35

2．4．5 浇铸速度的影响 36

2．4．6 其它影响因素 37

2．5 二次冷却区的凝固传热 38

2．5．1 喷水冷却系统的传热系数 39

2．5．2 热流密度 40

2．5．3 辊子冷却系统对二次冷却区散热的作用 41

2．6 铸坯凝固过程 43

2．6．1 平方根定律 43

2．6．2 凝固前沿结晶生长过程 44

2．7 连铸坯的凝固组织结构 46

2．8 偏析的形成 47

2．9 中心缩孔和疏松 48

2．10 硫化物聚集的产生 48

2．11 电磁搅拌及其对凝固过程的影响 49

3．1．1 1300℃到固相线温度范围内的高温脆化区 51

3．1 钢的高温性能 51

3 连铸过程中铸坯承受的应力 51

3．1．2 900℃～1200℃的脆化区 52

3．1．3 700℃～900℃的脆化区 53

3．2 坯壳鼓肚 53

3．3 带液心弯曲、矫直时坯壳变形 55

4 铸坯在加工前后的性能 57

4．1 力学性能 57

4．2 抗氢诱发裂纹 57

4．3．1 连铸坯缺陷名称分类 58

4．3．2 裂纹产生原因及其防止 58

4．3 连铸坯缺陷 58

4．3．3 液面结壳 70

4．3．4 氧化物夹杂 70

4．3．5 气孔和气泡 73

4．3．6 表面增碳和偏析 75

4．3．7 凹坑和重皮 76

4．4 连铸坯质量检查和控制 77

4．4．1 钢水质量 78

4．4．2 铸坯质量检查 79

4．4．3 表面检查和清理 80

4．4．4 铸机状况检查 81

4．5．1 钢板用连铸板坯 82

4．5 铸坯质量对最终产品性能的影响 82

4．5．2 带钢和薄板用连铸板坯 84

4．5．3 易切钢用连铸方坯 85

4．5．4 冷镦钢线材用连铸方坯 86

4．5．5 拉拔线材用连铸低碳钢方坯 87

4．5．6 不锈钢连铸方坯 87

4．5．7 滚珠轴承钢用连铸方坯 87

4．5．8 高碳钢硬线用连铸方坯 88

5 展望——连铸技术正在开发中的几个课题 89

5．1．1 近终形连铸的范围 90

5．1 近终形连铸 90

5．1．2 几种薄/中厚板坯连铸相继付诸工业化 91

5．1．3 薄带直接浇铸技术的试验开发 96

5．1．4 近终形异型坯连铸 98

5．1．5 近终形连铸产品的质量 100

5．2 高速浇铸 102

5．2．1 铸机生产率 102

5．2．2 高速浇铸技术的开发令人瞩目 104

5．2．3 高速浇铸的主要问题 105

5．2．4 提高浇铸速度的思路和措施 106

5．3 连铸高质量钢 112

5．3．1 二次精炼是连铸高质量钢的首要前提 113

5．3．2 高质量钢连铸冶金技术的开发 123

5．3．3 连铸高质量钢方坯举例——高级硬线钢 129

参考文献 133

Ⅱ板坯篇 137

1 板坯连铸机的主要设备结构与特点 137

1．1 钢包回转台 137

1．1．1 钢包回转台的用途和分类 137

1．1．2 蝶型钢包回转台的主要结构特点 137

1．1．3 钢包回转台的使用及维护要点 141

1．2．2 门形中间包车的结构特点 142

1．2 中间包车 142

1．2．1 中间包车的用途和分类 142

1．2．3 中间包车的使用及维护要点 145

1．3 结晶器 146

1．3．1 板坯结晶器的用途和分类 146

1．3．2 弧型板坯结晶器的结构和特点 146

1．3．3 结晶器的使用和维护要点 150

1．4 结晶器振动装置及快速更换台 151

1．4．1 结果器振动的作用及分类 151

1．4．4 四偏心振动机构传动系统 152

1．4．3 四偏心振动机构的主要优点 152

1．4．2 四偏心振动机构的结构和特点 152

1．4．5 快速更换台 153

1．4．6 快速更换台的使用和维护要点 154

1．5 扇形段和拉矫机 155

1．5．1 扇形段和拉矫机的用途和特点 155

1．5．2 扇形段和拉矫机的分类 156

1．5．3 零段（支撑导向段） 156

1．5．4 扇形段 157

1．6 引锭杆及送、脱引锭装置 159

1．6．1 引锭杆的作用及分类 159

1．5．5 扇形段和拉矫机使用和维护要点 159

1．6．2 上装式引锭杆的构成和特点 160

1．6．3 引锭杆系统的操作和维护要点 163

1．7 火焰切割机 164

1．7．1 火焰切割机的用途 164

1．7．2 火焰切割机的结构和特点 164

1．7．3 火焰切割机的操作和维护要点 167

1．8 出坯系统的各种设备 168

1．8．1 出坯辊道 168

1．8．2 去毛刺机 169

1．8．3 喷号机 169

1．8．5 其他 170

1．8．4 板坯横移车及转盘 170

1．9 板坯连铸机的液压系统 171

1．9．1 连铸机的液压系统的优点 171

1．9．2 板坯连铸机液压技术的使用范围 173

1．9．3 板坯连铸机液压系统的组成及功能 174

1．9．4 板坯连铸机液压系统常见故障分析及处理 180

1．10 连铸自动化系统 181

1．10．1 连铸自动化的发展 181

1．10．2 目前连铸自动化的设计思想和原则 182

1．10．3 连铸自动化的分级及功能 183

2．1．1 碳 189

2．1．2 磷与硫 189

2 板坯连铸钢水的准备 189

2．1 钢水成分要求 189

2．1．3 合金和微量金属元素 190

2．1．4 氢、氮、氧 191

2．2 钢水洁净度要求 193

2．2．1 脱氧 193

2．2．2 挡渣出钢 194

2．2．3 钢包精炼 195

2．3 钢水温度要求 195

2．3．1 浇铸温度的确定 196

2．3．2 出钢温度的确定 197

2．3．3 钢水温度控制要求 202

2．4 钢包精炼 205

2．4．1 钢包吹氩 206

2．4．2 钢包炉 211

2．4．3 真空处理 214

3 板坯连铸工艺与操作 222

3．1 钢包准备 222

3．1．1 钢包内衬 222

3．1．2 透气砖 224

3．1．3 钢包滑动水口 225

3．1．4 钢包的使用管理 228

3．2 中间包准备 231

3．2．1 中间包内衬 231

3．2．2 中间包内衬砌筑要点 231

3．2．3 中间包钢流控制装置 233

3．2．4 中间包使用管理 235

3．3 浇铸温度 238

3．4 凝固与拉速 238

3．4．1 板坯连铸在结晶器内的凝固特征 238

3．4．2 板坯连铸在二次冷却区的凝固特征 247

3．4．3 板坯连铸最大拉速的确定 249

3．5．1 结晶器参数 252

3．5 结晶器、结晶器振动及相关参数 252

3．5．2 结晶器尺寸检查及允许偏差 255

3．5．3 管理要求 258

3．5．4 结晶器振动 258

3．6 二次冷却 262

3．6．1 二次冷却条件分析 263

3．6．2 二次冷却方式 267

3．6．3 二次冷却的计算前提 271

3．6．4 二次冷却水的计算 274

3．6．5 二次冷却的控制方式 276

3．7 凝固过程铸坯变形及铸机对中 277

3．7．1 钢水静压力 278

3．7．2 结晶器摩擦力 279

3．7．3 鼓肚 279

3．7．4 坯壳变形 281

3．7．5 铸坯宽面支撑 283

3．7．6 铸坯窄面支撑 284

3．7．7 铸机对中 285

3．8 保护浇铸技术与操作要点 290

3．8．1 概述 290

3．8．2 钢包至中间包的保护浇铸 290

3．8．3 中间包至结晶器的保护浇铸 295

3．8．4 结晶器保护渣 298

3．9 浇铸操作 303

3．9．1 浇铸准备 303

3．9．2 开浇 307

3．9．3 正常浇铸 309

3．9．4 浇铸结束 311

3．10 操作异常及对策 311

3．10．1 钢包滑动水口故障（漏钢或无法控流） 311

3．10．2 中间包故障 312

3．10．3 结晶器漏钢 313

3．10．4 铸坯鼓肚 314

3．10．5 挂钢、粘结和结冷钢 316

3．10．6 坯尾漏钢 316

3．10．7 结晶器下渣 316

3．10．8 结晶器断水 317

3．10．9 二次冷却水中断 317

3．10．10 机器冷却水中断 317

3．10．11 拉矫机跳闸 317

3．10．12 液压故障 317

参考文献 318

3．10．15 火焰切割机故障 318

3．10．16 其他故障 318

3．10．14 脱锭故障 318

3．10．13 结晶器振动故障 318

Ⅲ 方坯篇 323

1 概述 323

2 方坯连铸机主机设备 324

2．1 钢包运载设备 324

2．1．1 用天车吊运钢包浇铸 324

2．1．2 钢包移动浇铸车 325

2．1．3 钢包转台 326

2．2．1 中间包 328

2．2 中间包及中间包车 328

2．2．2 中间包车 329

2．3 结晶器及结晶器振动装置 331

2．3．1 结晶器 331

2．3．2 结晶器振动装置 336

2．4 二次冷却装置 341

2．5 拉坯矫直机 347

2．6 引锭及引锭存放装置 351

2．7 铸坯的切割设备 352

2．7．1 火焰切割设备 353

2．7．2 机械剪切设备 355

2．7．3 剪机的参数简介 357

2．8 铸坯输送辊道 359

2．9 钢坯收集装置及冷床 360

2．10 电磁搅拌 362

3 连铸机的工艺操作技术 366

3．1 钢水的准备及二次精炼 366

3．1．1 连铸钢水温度控制 366

3．1．2 连铸钢水的成分控制及对钢水的脱氧的要求 374

3．1．3 应用炉外精炼技术，为连铸提供净化的钢水 384

3．2 连铸机浇铸前的准备 387

3．2．1 方坯连铸机的浇铸方法 387

3．2．2 连铸中间包的准备 393

3．2．3 连铸机的生产准备工作 401

3．3 连铸机的浇铸操作 412

3．3．1 钢包浇铸（钢水由钢包进入中间包） 412

3．3．2 中间包冶金 418

3．3．3 中间包浇铸操作 427

3．4 钢水在结晶器内的凝固 440

3．4．1 结晶器内坯壳的形成 440

3．4．2 结晶器内钢水热量的传导与水量控制 442

3．4．3 浇铸方式对结晶器传热速率的影响 445

3．4．4 结晶器倒锥度对传热速率的影响 446

3．4．5 结晶器电磁搅拌时坯壳凝固的影响 447

3．4．6 结晶器冷却水的水质要求 448

3．5 二次冷却的控制 449

3．5．1 二次冷却区传热方式及影响传热的因素 449

3．5．2 二次冷却区铸坯的凝固速度 452

3．5．3 二次冷却水量控制方法 453

3．5．4 二次冷却对铸坯低倍结构的影响 456

3．6 浇铸事故的分析处理 458

3．6．1 钢包滑动水口故障 458

3．6．2 中间包水口堵塞 458

3．6．3 中间包水口钢流失控 459

3．6．4 漏钢事故 460

3．6．5 其他事故的防止 462

4 连铸方坯的质量及其影响因素 463

4．1 概述 463

4．2 形状缺陷 464

4．2．1 菱形变形（“脱方”） 464

4．2．2 纵向凹陷 466

4．2．3 横向凹陷 467

4．3 表面缺陷 467

4．3．1 表面纵向裂纹 467

4．3．2 表面横向裂纹 468

4．3．4 气泡 470

4．3．3 表面龟裂 470

4．3．5 夹渣 472

4．3．6 双浇 472

4．3．7 翻皮 473

4．3．8振痕异常 474

4．3．9 冷溅 474

4．3．10 渗漏 474

4．3．11 擦伤 475

4．4 内部缺陷 475

4．4．1 内部裂纹 475

4．4．2 非金属夹杂物 477

4．4．3 中心偏析与中心疏松 478

5 连铸机的设备维修和保养 480

5．1 概述 480

5．2 连铸设备点检和巡检 481

5．2．1生产工人的点检范围和标准 481

5．2．2 生产工人设备点检管理程序 483

5．3 连铸设备周计划、月计划检修制度及实施 484

5．4 连铸设备的维修作业标准 486

5．4．1 钢包转台的维修作业标准及检修程序 486

5．4．2 振动机构的维修作业标准及检修程序 487

5．4．3 拉矫机的维修作业标准及检修程序 489

5．4．4 切割小车的维修作业标准及检修程序 491

5．5．1 润滑管理工作的任务 493

5．5 连铸设备的润滑管理 493

5．5．2 润滑管理工作组织结构 495

5．6 连铸设备事故管理 495

5．6．1 连铸设备事故、故障的分级 495

5．6．2 事故的分类 496

5．6．3 事故的分析 496

5．7 连铸设备的备件管理 496

5．7．1 备件的定额管理 496

5．7．2 备件的计算机管理 496

6．1．1 编制生产作业计划 498

6 连铸机的生产组织 498

6．1 连铸生产组织模式 498

6．1．2 制定工艺作业计划 499

6．1．3 生产作业 499

6．1．4 过程控制 499

6．1．5 工艺检查及成品检验 499

6．1．6 数据统计分析考核及反馈 499

6．2 连铸机各项生产、技术、经济指标统计及计算 500

6．2．1 连铸坯产量 500

6．2．6 连铸坯收得率 501

6．2．5 铸机溢漏率 501

6．2．3 连铸机达产率 501

6．2．2 连铸比 501

6．2．4 连铸坯合格率 501

6．2．7 连铸机作业率 502

6．2．8 连铸浇成率 502

6．2．9 平均连浇炉数 502

6．2．10 平均连浇时间 502

6．3．2 连铸平台钢水温度 503

6．3．4 中间包平均包龄 503

6．3．3 钢水供应间隔时间 503

6．3．1 钢水镇静时间 503

6．3 连铸生产其他可统计指标及计算 503

6．3．5 结晶器使用寿命及调换原因 504

6．4 连铸的质量管理 505

6．4．1 工艺制度 506

6．4．2 工艺操作记录管理 511

6．4．3 过程检查及最终产品检验、抽检 511

6．4．4 技术分析 514

6．4．5 质量考核 515

6．5 连铸非计划停浇事故管理 515

参考文献 516