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1 绪论 3

1.1 板带铸轧理论的研究概况 3

1.1.1 铸轧区长度计算研究状况 4

1.1.2 铸轧变形区力能参数的研究状况 7

1.2 板带铸轧技术的发展概况 11

1.2.1 国外简况 11

1.2.2 国内简况 16

1.3 板带铸轧的技术特点 17

1.4 板带铸轧设备的分类 18

2.1 铸轧区长度 19

2 板带铸轧理论 19

2.1.1 冷凝区长度的计算 20

2.1.2 结晶区长度的计算 22

2.1.3 铸轧变形区长度的计算 23

2.1.4 铸轧区总长度的计算 24

2.1.5 理论值与实测值的比较 25

2.2 铸轧带坯的结晶及凝固时间 26

2.2.1 铸轧带坯的结晶 26

2.2.2 铸轧带坯的凝固时间 28

2.3 铸轧辊表面温度 29

2.3.1 铸轧辊表面温度计算 29

2.3.2 铸轧辊表面温度分布 29

2.4.1 理论研究方法的选择 31

2.4 铸轧过程能力参数的理论解析 31

2.4.2 传统算法 38

2.4.3 现代算法 40

2.4.4 铸轧力矩计算公式 80

3 双辊式板带铸轧设备 92

3.1 概述 92

3.1.1 双辊式板带铸轧设备的类型 92

3.1.2 板带铸轧生产的工艺流程 94

3.1.3 板带铸轧机组基本组成 96

3.2 熔炼系统 96

3.2.1 熔炼炉 96

3.2.2 静置炉 99

3.2.3 熔炼炉和静置炉的布置方式 100

3.3 浇铸系统 101

3.3.1 流槽 101

3.3.2 细化丝添加装置 101

3.3.3 前箱和金属液面高度稳定器 102

3.3.4 供料嘴装置 104

3.3.5 浇铸系统的组成 105

3.4 板带铸轧机列 107

3.4.1 联合传动方式 107

3.4.2 单独传动方式 108

3.4.3 板带铸轧机座 110

3.4.4 连接轴 118

3.5.1 牵引机 119

3.5 牵引卷取系统 119

3.5.2 剪切机 121

3.5.3 多辊矫直机 122

3.5.4 卷取机 124

3.6 φ1050mm×1600mm水平双驱动超薄铝带快速铸轧机简介 125

4 板带铸轧工艺 127

4.1 立板 127

4.2 板带连续铸轧过程的工艺参数 129

4.2.1 温度对铸轧速度的影响 129

4.2.2 铸轧区长度 130

4.2.3 前箱液面高度 131

4.2.4 冷却强度 131

4.2.5 铸轧辊冷却水消耗量的计算 132

4.3 连续铸轧过程的缺陷及解决办法 133

4.3.1 热带 134

4.3.2 裂纹 134

4.3.3 孔洞 136

4.4 板带连续铸轧生产新技术 137

4.4.1 煤气燃烧润滑 137

4.4.2 成形钛酸铝溜槽 137

4.4.3 整体浇注耐火材料在熔铝炉上的应用 137

4.4.4 铜包钢双金属复合材终形铸轧方法 140

4.4.5 铝合金板带超常铸轧技术与设备 140

4.4.6 板带电磁铸轧技术 141

4.4.8 铝铜合金超薄带坯的高速铸轧技术 142

4.4.7 电磁铸轧生产毛化板箔材 142

5.1 带钢铸轧的发展简史 145

5 带钢铸轧的发展概况 145

5.2 带钢铸轧机的类型 147

5.2.1 双辊式 147

5.2.2 单辊式 151

5.2.3 轮带式 154

5.2.4 内环式 154

5.2.5 双辊铸轧式 155

5.2.6 双流双辊式 156

5.2.7 逆铸式 158

5.3.1 新日铁和三菱公司开发的双辊式带钢铸轧机 160

5.2.8 带式铸轧机 160

5.3 主要带钢铸轧机简介 160

5.3.2 蒂森公司和于齐诺尔-萨西洛尔公司共同开发的带钢铸轧机 162

5.3.3 欧洲不锈钢带钢铸轧技术的最新发展 163

5.3.4 BHP公司的带钢铸轧机 166

5.3.5 意大利AST公司的带钢铸轧机 166

5.3.6 韩国浦项公司和英国戴维公司共同开发的带钢铸轧机 168

5.3.7 英国钢铁公司的带钢铸轧机 169

5.3.8 美奥联合开发的带钢铸轧机 170

5.3.9 法国的带钢铸轧机 170

5.3.10 上海钢铁研究所研制的带钢铸轧机 171

6.1 带钢铸轧的工艺流程 174

6 带钢铸轧工艺和设备 174

6.2 双辊式带钢铸轧工艺参数 175

6.2.1 铸轧辊辊径 175

6.2.2 凝固系数 175

6.2.3 铸轧力 177

6.2.4 主电机功率的确定 177

6.2.5 铸速的计算 178

6.2.6 影响铸速的因素 181

6.3 双辊式带钢铸轧机的设备组成 183

7.1.1 带水平孔的水口流动方式 184

7.1.2 由不同材质构成的层状结构水口 184

7.1 钢水的浇入 184

7 带钢铸轧的关键技术 184

7.1.3 美国内陆钢公司开发的单孔进料系统 186

7.2 铸轧辊的侧封板 187

7.2.1 侧封装置的组成和受力分析 187

7.2.2 侧封对铸带质量的影响 188

7.2.3 新型侧封板耐火材料的研制 189

7.2.4 上海钢铁研究所3号带钢铸轧机侧封的试验情况 190

7.2.5 意大利Terni厂的侧封板 193

7.2.6 氮化硼复合材料 194

7.3 铸轧辊 195

7.3.1 铸轧辊是带钢铸轧机的关键部件 195

7.2.7 电磁侧封 195

7.3.2 铸轧辊的设计 196

7.4 带钢质量 205

7.4.1 上海钢铁研究所的铸带质量 205

7.4.2 日本三菱重工和日本钢公司联合开发的奥氏体不锈钢带的质量 207

7.4.3 新日铁提高铸带表现质量的专利 209

7.4.4 带钢连铸缺陷和凝固组织形成机理 210

8 铸轧过程熔池内三维流场数值模拟 222

8.1 数学模拟方法的作用及其发展 222

8.1.1 数学模拟方法的作用 222

8.1.2 数学模拟方法的发展 223

8.2.1 熔地内湍流流动的数学描述 224

8.2 铸轧过程熔池内三维流动数学模型的建立 224

8.2.2 湍流模型 228

8.2.3 壁函数 231

8.2.4 控制方程 233

8.2.5 计算区域及网格划分 234

8.2.6 基本方程离散化 235

8.2.7 初始条件和边界条件 240

8.2.8 基本算法 241

8.3 计算程序开发 243

8.3.1 计算程序框图 243

8.3.2 计算程序中的变量说明 243

8.3.3 子程序 245

8.4 计算结果分析 265

8.4.1 熔池内流场基本情况分析 266

8.4.2 水口倾角对流场的影响 267

8.4.3 拉速对流场的影响 268

9 铸轧过程熔池内三维流场与温度场耦合数值模拟 270

9.1 熔池内凝固传热数学模型的建立 270

9.1.1 前人工作总结 270

9.1.2 基本假设 273

9.1.3 控制方程 274

9.1.4 计算区域与网格划分 274

9.1.5 初始条件与边界条件 274

9.1.6 源项处理 276

9.1.7 确定有效导热系数λyx 277

9.1.8 方程的离散求解 277

9.2 建立耦合模型的必要性 278

9.3 带钢铸轧流动与传热耦合数学模型 279

9.3.1 前人工作总结 279

9.3.2 基本假设 279

9.3.3 控制方程 280

9.3.4 源项处理 280

9.3.5 流动边界条件 281

9.3.6 欠松弛的应用 282

9.3.7 方程求解 282

9.4 耦合结果分析 284

9.4.1 过热度的影响 284

9.4.2 铸轧速度对温度场的影响 285

10.1 带钢铸轧过程自动化的意义和特点 287

10 带钢铸轧过程自动化与控制 287

10.2 双辊带钢连续铸轧设备的电气控制技术 288

10.2.1 工艺对电气控制系统的要求 288

10.2.2 电气系统设计要求 288

10.2.3 电器控制系统的设计 290

10.2.4 组成电气系统的主要设备 290

10.2.5 电气控制系统及各主要环节工作原理 291

10.2.6 电气设备操作、维修 297

10.3 计算机的带钢铸轧中的作用 299

10.3.1 系统的组成和功能 299

10.3.2 软件及其设计 302

10.4 上海钢铁研究所3号等径双辊带钢连续铸轧机的电气、仪表及计算机控制系统 303

10.5 日本三菱重工和日本钢公司联合开发的带钢铸轧机的控制系统 304

10.5.1 控制系统结构 305

10.5.2 液面控制 306

10.5.3 自动厚度控制系统 306

10.6 带钢连续铸轧工艺过程控制的依据——传感器 308

10.6.1 质量控制传感器 309

10.6.2 钢水夹杂物传感器 309

10.6.3 钢水化学成分传感器 309

10.6.4 金属带钢缺陷传感器 310

10.6.5 带钢厚度传感器 311

10.6.6 工艺过程控制传感器 311

参考文献 312