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1 绪论 1

1.1 钢的浇注概述 1

1.1.1 模铸 1

1.1.2 连铸机分类及特点 2

1.1.3 连铸机主要设备组成及工艺流程 6

1.1.4 连铸优越性 6

1.2 现代连铸技术发展历程 8

1.2.1 国外连铸技术的发展 8

1.2.2 国内连铸技术的发展 10

1.3 现代化高效连铸技术 11

1.3.1 现代化连铸机的主要技术特征 11

1.3.2 高效连铸机的技术特征 12

复习思考题 12

2 连铸机设备 13

2.1 弧形连铸机的几个重要参数 13

2.1.1 弧形连铸机规格的表示方法 13

2.1.2 弧形连铸机的几个重要参数 13

2.2 钢包及钢包回转台 18

2.2.1 钢包 18

2.2.2 钢包回转台 21

2.3 中间包及中间包车 21

2.3.1 中间包 21

2.3.2 中间包车 26

2.4 结晶器 27

2.4.1 结晶器的类型与构造 28

2.4.2 结晶器的重要参数 30

2.4.3 结晶器材质与寿命 32

2.4.4 结晶器断面调宽装置 33

2.4.5 结晶器的润滑 33

2.5 结晶器的振动装置 34

2.5.1 结晶器振动的目的 34

2.5.2 结晶器振动方式 34

2.5.3 结晶器振动机构 37

2.5.4 结晶器快速更换装置 39

2.6 二次冷却系统 39

2.6.1 二次冷却作用 39

2.6.2 二次冷却装置的结构 39

2.6.3 方坯连铸机二冷装置 42

2.6.4 板坯连铸机二冷装置 42

2.6.5 二冷区快速更换装置 42

2.7 拉坯矫直装置 43

2.7.1 拉矫装置作用与要求 43

2.7.2 小方坯连铸机的拉矫装置 44

2.7.3 板坯连铸机的拉矫装置 45

2.7.4 压缩浇注 46

2.8 引锭装置 46

2.8.1 引锭装置的作用及组成 46

2.8.2 引锭杆的装入与存放方式 47

2.8.3 脱引锭头装置 48

2.9 铸坯切割装置 49

2.9.1 火焰切割装置 49

2.9.2 机械剪切装置 51

2.10 后步工序设备 52

2.10.1 辊道 52

2.10.2 后步工序其他设备 53

2.11 电磁搅拌装置 53

2.11.1 电磁搅拌的原理 54

2.11.2 电磁搅拌的分类及特点 54

2.11.3 电磁搅拌技术的应用与发展 56

2.11.4 电磁搅拌应用中存在的问题 56

2.11.5 结晶器电磁制动和软接触技术 57

2.12 连铸车间工艺布置 58

2.12.1 连铸机的布置方式 58

2.12.2 连铸机的几个主要尺寸 60

复习思考题 61

3 连铸基础理论 62

3.1 钢液凝固结晶理论 62

3.1.1 钢液的结晶过程 62

3.1.2 钢液结晶的特点 64

3.2 连铸坯凝固传热特点 69

3.3 连铸坯凝固过程热平衡 71

3.4 结晶器传热与凝固 71

3.4.1 结晶器内坯壳的形成 71

3.4.2 结晶器的传热机构 73

3.4.3 结晶器的散热量 74

3.4.4 影响结晶器传热的因素 75

3.5 二冷区的传热与凝固 83

3.5.1 二冷区的冷却特点 83

3.5.2 二冷区的传热 84

3.5.3 影响二冷区传热的因素 84

3.5.4 二冷区坯壳的生长 87

3.6 连铸坯凝固传热的数学模型 87

3.6.1 数学模型描述 87

3.6.2 凝固传热微分方程 87

3.6.3 数学模型的求解 88

3.6.4 计算中物性参数处理 89

3.6.5 数学模型的验证与应用 90

3.7 连铸坯凝固结构及控制 90

3.7.1 连铸坯的凝固结构 90

3.7.2 连铸坯凝固结构的控制 91

复习思考题 92

4 连铸工艺与操作 93

4.1 连铸钢液准备与质量控制 93

4.1.1 连铸钢液成分的控制 93

4.1.2 连铸钢液纯净度及脱氧的控制 94

4.1.3 连铸钢液温度控制 95

4.2 连铸中间包冶金与结晶器冶金 96

4.2.1 中间包冶金 96

4.2.2 结晶器冶金 98

4.3 连铸拉速的控制 99

4.3.1 连铸拉速的确定 99

4.3.2 连铸拉速的控制 101

4.4 连铸过程冷却控制 102

4.4.1 结晶器一次冷却控制 102

4.4.2 二冷区二次冷却控制 103

4.5 连铸操作工艺 107

4.5.1 主要工艺参数的确定 107

4.5.2 浇注操作 110

4.6 浇注事故分析 113

4.6.1 钢包滑动水口故障 113

4.6.2 中间包故障 113

4.6.3 漏钢 114

4.7 连铸技术经济指标 115

4.7.1 连铸技术经济指标 115

复习思考题 116

5 保护浇注 117

5.1 无氧化保护浇注 117

5.1.1 钢包到中间包注流保护 117

5.1.2 中间包到结晶器注流保护 119

5.2 保护渣 120

5.2.1 保护渣的类型和功能 120

5.2.2 保护渣的结构 121

5.2.3 保护渣的理化性能 122

5.2.4 保护渣的配制 124

5.2.5 保护渣对铸坯质量的影响 125

5.2.6 保护渣的选择 125

5.2.7 高速连铸用保护渣 127

5.3 钢水覆盖剂 130

5.3.1 钢水覆盖剂的发展与分类 130

5.3.2 覆盖剂的理化性能分析 132

5.3.3 覆盖剂的应用性能分析 133

复习思考题 134

6 连铸坯质量 135

6.1 连铸坯质量标志 135

6.1.1 连铸坯质量特征 135

6.1.2 连铸坯质量标志与工艺过程的关系 135

6.2 连铸坯的纯净度 135

6.2.1 连铸过程夹杂物形成特征 135

6.2.2 连铸坯中夹杂物的类型和来源 136

6.2.3 夹杂物与产品质量 137

6.2.4 影响连铸坯纯净度的因素 138

6.2.5 提高连铸坯纯净度的措施 140

6.3 连铸坯的表面质量 141

6.3.1 连铸坯表面缺陷的类型 141

6.3.2 钢在高温下的脆化理论 141

6.3.3 表面裂纹 142

6.3.4 深振痕 144

6.3.5 表面夹渣 145

6.3.6 皮下气泡与气孔 146

6.3.7 表面凹坑和重皮 146

6.3.8 提高连铸坯表面质量的主要措施 146

6.4 连铸坯的内部质量 147

6.4.1 内部裂纹 147

6.4.2 中心偏析 148

6.4.3 中心疏松 149

6.4.4 提高连铸坯内部质量的主要措施 149

6.5 连铸坯的形状缺陷 150

6.5.1 鼓肚变形 150

6.5.2 菱形变形 151

6.5.3 圆坯椭圆变形 151

6.6 轧制对连铸坯的质量要求 152

6.6.1 板材轧制 152

6.6.2 条状产品轧制 153

复习思考题 154

7 连铸工艺实践与新技术应用 155

7.1 合金钢连铸 155

7.1.1 合金钢的凝固特性 155

7.1.2 合金钢连铸工艺特点 157

7.1.3 合金钢连铸设备的要求 157

7.1.4 典型钢种的连铸 158

7.2 水平连铸 164

7.2.1 概述 164

7.2.2 水平连铸机的主要设备 165

7.2.3 水平连铸坯的凝固特点 168

7.2.4 水平连铸工艺 169

7.2.5 水平连铸坯的质量控制 171

7.3 近终形连铸 173

7.3.1 近终形连铸的类型 173

7.3.2 薄板坯连铸连轧优越性与关键技术 174

7.3.3 CSP工艺 176

7.3.4 ISP工艺 179

7.3.5 带钢连铸技术 181

7.3.6 异型坯连铸技术 182

7.4 高效连铸 186

7.4.1 高拉速技术 187

7.4.2 高铸机作业率技术 189

7.4.3 多炉连浇技术 190

7.5 其他连铸新技术开发 190

7.5.1 离心流动中间包 191

7.5.2 氧化物冶金 191

7.5.3 液心压缩技术 191

复习思考题 192

8 连铸坯热装和直接轧制 193

8.1 热装和直接轧制技术的发展 193

8.1.1 热装和直接轧制的工艺流程及优越性 193

8.1.2 热装和直接轧制技术发展 194

8.2 热装和直接轧制的关键技术 194

8.2.1 无缺陷铸坯生产技术 195

8.2.2 高温铸坯生产技术 196

8.2.3 铸坯高直送率技术 197

8.3 连铸向轧钢供坯模式 197

8.3.1 连铸向轧钢供坯模式 197

8.3.2 几种供坯模式的成型和相变特点 198

复习思考题 199

9 连铸过程的检测和自动控制 200

9.1 中间包钢液温度测定 200

9.1.1 中间包钢液温度的点测 200

9.1.2 中间包钢液温度的连续测定 201

9.2 结晶器液面自动控制 201

9.2.1 放射性同位素测量法 201

9.2.2 红外线结晶器液面测量法 202

9.2.3 热电偶结晶器液面测量法 202

9.2.4 激光结晶器液面测量法 203

9.3 连铸机漏钢预报装置 203

9.3.1 铸坯在结晶器内粘附性漏钢的坯壳特征 203

9.3.2 测试结晶器壁温度拉漏预报 204

9.4 连铸二次冷却水控制 205

9.5 水口下渣检测 206

9.5.1 涡流感应式下渣检测仪 206

9.5.2 光导式下渣检测仪 206

9.6 铸坯表面缺陷在线检测 206

9.6.1 工业电视摄像法 206

9.6.2 涡流检测法 207

9.7 辊间距检测方法 208

9.7.1 无线电式辊距测定装置 208

9.7.2 激光法辊距测定装置 209

9.8 连铸生产过程计算机控制 209

9.8.1 检测驱动级（L0） 209

9.8.2 基础自动化级（L1） 210

9.8.3 连铸生产过程控制级及其功能（L2） 210

9.8.4 连铸生产管理级（L3）及其功能 211

9.9 计算机辅助质量控制系统——连铸专家系统 212

9.9.1 计算机辅助质量控制系统的基本概念 213

9.9.2 CAQC系统主要功能 213

9.9.3 CAQC是整体自动化系统的组成部分 214

9.9.4 CAQC的实际应用 215

9.9.5 国内现状 216

复习思考题 217

10 连铸用耐火材料 218

10.1 钢包用耐火材料 218

10.1.1 包衬材质 218

10.1.2 包衬材质的选用与砌筑 221

10.2 中间包用耐火材料 222

10.2.1 绝热板 222

10.2.2 涂料 223

10.3 滑动水口用耐火材料 225

10.4 连铸用功能耐火材料 226

10.4.1 长水口 226

10.4.2 钢水过滤器 227

10.4.3 浸入式水口 227

10.4.4 定径水口 228

10.4.5 水平连铸用分离环 229

10.4.6 吹氩棒和透气砖 230

复习思考题 231

参考文献 233