连续铸钢原理与工艺PDF电子书下载

1 连续铸钢的发展 1

1.1 连续铸钢发展概况 1

1.1.1 连续铸钢发展历史和现状 1

1.1.2 我国连续锋钢技术发展 5

1.2 连续铸钢的优越性 8

1.2.1 节省工序缩短流程 8

1.2.2 提高金属收得率 9

1.2.3 降低能量消耗 9

1.2.4 生产过程机械化和自动化程度高 10

1.2.5 连铸钢种扩大，产品质量日益提高 10

1.3 传统连铸技术的发展与新的连铸技术的开发 10

1.3.1 传统连铸技术的发展 10

1.3.2 新的连铸技术的开发 13

参考文献 14

2 连铸机机型和结构特征 15

2.1 连铸机机型 15

2.1.1 连铸机机型分类 15

2.1.2 各种连铸机的特点 15

2.2 连铸机的结构特征 25

2.2.1 小方坯连铸机 25

2.2.2 板坯连铸机 30

2.2.3 圆坯连铸机 35

2.2.4 大方坯连铸机 37

2.3 连铸机机型的选择 38

2.3.1 连铸机机型选择原则 38

2.3.2 连铸机型的确定 41

参考文献 45

3.1 连铸机生产能力 46

3.1.1 连铸机产量计算 46

3 连铸工艺参数的设计原理 46

3.1.2 铸坯断面 47

3.1.3 连铸机流数 50

3.1.4 连铸机的作业率 51

3.1.5 金属收得率 54

3.1.6 浇注时间 56

3.1.7 准备时间 56

3.1.8 连浇炉数 57

3.2 连铸机的基本参数计算 58

3.2.1 铸机的弧形半径 58

3.2.2 冶金长度 62

3.2.3 拉速设计 64

3.3 中间包结构的设计 69

3.3.1 中间包容积 69

3.3.2 中间包形状 71

3.3.3 中间包内腔主要尺寸 73

3.3.4 中间包内衬 76

3.3.5 中间包水口流量控制 76

3.4 结晶器的设计 78

3.4.1 结晶器的结构 78

3.4.2 结晶器主要尺寸计算 80

3.4.3 结晶器冷却水量 84

3.5 二冷区设计 85

3.5.1 二冷区比水量的确定 85

3.5.2 二冷区水量及各段水量分配 88

3.5.3 二新区喷水系统 90

3.6 水口设计 95

3.6.1 定径水口计算 95

3.6.2 浸入式水口 96

参考文献 100

4.1.2 连铸钢水传递过程温度变化规律 101

4.1.1 连铸钢水温度控制的重要性 101

4.1钢水温度的目标管理 101

4 连铸钢水质量控制 101

4.1.3 连铸钢水浇注温度的确定 104

4.1.4 连铸钢水温度控制对策 108

4.2 钢水成分的控制 116

4.2.1 碳及硅、锰含量的控制 117

4.2.2 磷、硫会计师的控制 119

4.2.3 残留元素会计师的控制 121

4.3 钢水纯净度的控制 121

4.3.1 冶炼过程钢水含氧量控制 122

4.3.2 脱氧控制 123

4.3.3 少渣或无渣出钢工艺 126

4.3.4 吹氩搅拌 127

4.4 连铸钢水炉外精炼工艺路线 129

4.4.1 各种炉外精炼设备的功能 130

4.4.2 连铸钢水炉外精炼工艺路线 133

参考文献 134

5 连铸操作工艺 135

5.1 浇注前的准备 135

5.1.1 钢包的准备 135

5.1.2 中间包的准备 135

5.1.3 结晶器的检查 137

5.1.4 铸坯导向和二冷区检查 138

5.1.5 拉矫机和剪切操作检查 138

5.1.6 堵引锭头操作 139

5.2 浇注操作 139

5.3 浇注温度控制 142

5.4 拉坯速度控制 142

5.5 冷却水控制 145

5.5.1 一次冷却 145

5.5.2 二次冷却 146

5.6.1 漏钢 154

5.6 操作中事故分析 154

5.6.2 水口堵塞 158

5.7 异钢种连浇技术 159

5.8 耐火材料质量对工艺操作影响 160

5.8.1 连铸耐火材料的选择 160

5.8.2 耐火材料质量对操作的影响 162

参考文献 163

6 中间包冶金 164

6.1 中间包操作过程的流动现象 165

6.1.1 中间包钢液流动概念 165

6.1.2 钢包注流冲击区 166

6.1.3 注流卷入空气 167

6.1.4 旋涡 168

6.1.5 流动不稳定性和波的形成 168

6.2.1 夹杂物上浮 169

6.2 中间包钢水夹杂物的去除 169

6.2.2 钢水平均停留时间 170

6.3 中间包流动形态控制 174

6.3.1 中间包无控制流动 174

6.3.2 中间包控制流动 174

6.3.3 中间包卷渣 176

6.4 中间包精炼技术 179

6.4.1 中间包双层覆盖渣 179

6.4.2 中间包吹Ar 179

6.4.3 夹杂物形态控制 181

6.5 中间包过滤器应用 182

6.5.1 过滤器原理 182

6.5.2 过滤器材质 184

6.5.3 深床过滤器动力学模型 185

6.5.4 过滤器应用效果 186

6.6.1 中间包钢水温度稳定性控制对策 189

6.6 中间包加热技术 189

6.6.2 中间包热平衡分析 190

6.6.3 中间包加热方法及效果 192

参考文献 195

7 连铸保护浇注 197

7.1 钢水二次氧化与网的清洁度 197

7.1.1 钢清洁度概念 197

7.1.2 二次氧化生成夹杂物特征 198

7.2 浇注过程中二次氧化源 199

7.2.1 注流与空气相互作用 199

7.2.2 钢液与空气相互作用 200

7.2.3 钢液与耐火材料作用 202

7.2.4 钢液与渣相的相互作用 204

7.2.5 渣相与耐火材料的相互作用 205

7.3.1 二次氧化产物形式模式 206

7.3 浇注过程中钢液二次氧化产物的形成 206

7.3.2 钢中夹杂物起源的追踪 208

7.4 二次氧化量度的评价 209

7.4.1 中间包Al平衡法 209

7.4.2 钢水氨平衡 211

7.4.3 钢水总氧量 212

7.4.4 钢中夹杂物评级 213

7.5 防止二次氧化的对策 214

7.5.1 保护介质的工艺功能 214

7.5.2 保护浇注方法 215

参考文献 221

8 结晶器冶金 222

8.1 结晶器钢水流动行为 222

8.1.1 结晶器钢水流动特征 222

8.1.2 结晶器钢水流动形态 227

8.1.3 结晶器钢流控制技术 229

8.2 结晶器的冶金作用 231

8.2.1 凝固坯壳生长均匀性 231

8.2.2 液相穴夹杂物上浮与排除 232

8.2.3 结晶器微合金化 232

8.2.4 凝固组织的控制 234

参考文献 234

9 连铸坯凝固与传热 235

9.1 连铸坯凝固与传热特点 235

9.1.1 连铸坯凝固过程实质上是热量传递过程 235

9.1.2 连铸坯凝固是沿液相穴在凝固温度区间把液体转变为固体的加工过程 236

9.1.3 铸坯凝固是分阶段的凝固过程 237

9.1.4 在连铸机内运行的已凝固坯壳的冷却可看成是经历“形变热处理”过程 238

9.2 结晶器钢水凝固与传热 239

9.2.1 结晶器平均散热量 239

9.2.2 结晶器瞬时散热量 241

9.2.3 结晶器坯壳生长 245

9.2.4 影响结晶器传热的因素 248

9.3 二冷区的凝固与传热 256

9.3.1 二冷区传热方式 256

9.3.2 影响二冷区传热的因素 257

9.3.3 二冷区凝固坯壳生长 260

9.4 连铸坯凝固结构 262

9.4.1 铸坯低倍结构特征 262

9.4.2 连铸坯低倍结构模型 264

9.4.3 铸坯结构的控制 266

参考文献 269

10 连铸二次冷却控制 270

10.1 二次冷却与铸坯质量 270

10.2 二次冷却区的设计 271

10.2.1 二冷区的基本结构 271

10.2.2 喷嘴的选择及配置 272

10.2.3 冷却水分配原则及冷却方式 276

10.3.1 基本概念 277

10.3.2 一维传热数学模型 277

10.3 连铸坯凝固传热数学模型 277

10.3.3 二维传热数学模型 281

10.3.4 数学模型的求解 282

10.4 连铸二次冷却控制 283

10.4.1 二冷水控制方法 283

10.4.2 目标表面温度动态控制法 284

10.4.3 参数控制法 296

10.4.4 两种控制方法的比较 298

10.5 控制模型的应用 299

10.5.1 拉速的影响 299

10.5.2 浇注断面的影响 300

10.5.3 过热度的影响 300

参考文献 301

10.5.4 冷却强度的影响 301

11 连铸坯质量控制 302

11.1 铸坯纯净度 303

11.1.1 铸坯纯净度与产品质量 303

11.1.2 连铸坯夹杂物 305

11.1.3 提高铸坯纯净度措施 307

11.2 铸坯表面质量 310

11.2.1 表面纵裂纹 310

11.2.2 表面横裂纹 320

11.2.3 铸坯有面网状（星形或晶界）裂纹 324

11.2.4 铸坯表面夹渣 326

11.2.5 铸坯皮下气孔 330

11.3 铸坯内部质量 331

11.3.1 铸坯凝固结构 331

11.3.2 铸坯中心偏析 332

11.3.4 铸坯内部裂纹 340

11.3.3 铸坯中心致密度 340

11.4 铸坯形状缺陷 347

11.4.1 铸坯菱形变形（脱方） 347

11.4.2 鼓肚 350

11.5 热加工对铸坯缺陷影响 352

11.5.1 压下量对铸坯内部缺陷的作用 352

11.5.2 压下量对铸坯表面缺陷的影响 353

11.5.3 轧制过程铸坯中夹杂物变形 354

参考文献 356

12 连铸保护渣及覆盖剂 358

12.1 保护渣的冶金功能 359

12.1.1 隔绝空气防止对钢液的二次氧化 359

12.1.2 吸收非金属夹杂物净化钢渣界面 359

12.1.4 改善结晶器与坯壳间传热 360

12.1.5 绝热保温减少钢液热损失 360

12.1.3 在凝固坯壳与结晶器壁间形成润滑膜 360

12.2 保护渣的基本特性 361

12.2.1 渣层结构 361

12.2.2 熔化特征 366

12.2.3 粘度 370

12.2.4 界面特性 374

12.3.1 保护渣基础成分的设计 377

12.3.2 原料的选择及组合 377

12.3 保护渣的配制 377

12.3.4 原料加工及成品 378

12.3.3 配加调整剂 379

12.4 保护渣的选用对策 382

12.4.1 保护渣对铸坯质量的重要性 382

12.4.2 使用过程对保护渣的评价 382

12.4.3 选用保护渣的对策 383

12.5 中间包保护渣及覆盖剂 386

参考文献 388