第1章 概述 1
第1节 连铸发展简史 1
第2节 主要产钢国家连铸的发展及现状 3
一、日本 3
二、美国 3
三、前苏联 4
四、德国 4
第3节 我国连铸的发展和现状 5
第2章 板坯连铸的工艺设计 6
第1节 板坯连铸机的机型分类、演变及选型 6
一、机型分类 6
二、机型演变 7
三、机型选择 8
二、计算方法Ⅱ 12
一、计算方法Ⅰ 12
第2节 板坯连铸机产量计算 12
三、影响产量因素的分析 14
第3节 连铸车间的工艺设计 17
一、连铸机与炼钢炉的配合 17
二、板坯连铸机主要参数的计算和选定 21
第4节 板坯连铸车间的工艺布置 25
一、板坯连铸车间在全厂位置的选定 25
二、连铸机在炼钢车间的布置 27
三、连铸机区域的布置 30
第3章 板坯连铸的钢水供应 35
第1节 连铸钢水的质量要求 35
一、温度要求 35
二、清洁度要求 39
三、成分要求 41
一、转炉供应连铸钢水的特点 42
第2节 各种炼钢方法在供应连铸钢水中的特点 42
二、电炉供应连铸钢水的特点 43
第3节 炉外精炼在连铸中的作用 44
一、炉外精炼的作用 44
二、各种炉外精炼法的功能 45
第4节 中间罐冶金 47
一、中间罐内形及导流装置的设计 47
二、采用大容量中间罐 47
三、中间罐吹氩 48
四、夹杂物过滤技术 48
五、中间罐精炼 50
第2节 结晶器传热与凝固 52
一、结晶器的作用 52
二、结晶器导出热流 52
第1节 连铸过程的热量传输 52
第4章 板坯的传热和凝固 52
三、结晶器传热阻力 54
四、改善结晶器传热 57
五、结晶器内坯壳生长 59
第3节 二冷区的传热与凝固 60
一、二冷与铸坯质量 60
二、二冷区的传热 61
三、影响二冷区传热因素 62
四、二冷区冷却方式 65
五、二次冷却的制定原则 67
六、铸坯冷却控制的冶金准则 69
第4节 板坯凝固传热数学模型 71
一、板坯凝固传热方程描述 71
二、差分方程的建立 72
三、计算程序 73
四、数学模型的验证与应用 73
一、板坯的表面纵裂纹 75
第2节 板坯的表面缺陷 75
第5章 连铸板坯的缺陷及其预防措施 75
第1节 概述 75
二、板坯表面横裂纹 78
三、其他表面裂纹 79
四、皮下气孔和表面夹渣 80
五、表面凹陷 81
第3节 板坯的内部缺陷 83
一、板坯的内部裂纹 83
二、中心疏松和中心偏析 85
第4节 板坯的非金属夹杂 85
一、非金属夹杂物的种类 86
二、夹杂物的形成原因及预防措施 86
第6章 板坯连铸机的辊列设计 88
第1节 铸坯的高温脆性 88
一、铸坯在凝固过程中的脆性 88
二、影响铸坯高温脆性的因素 89
第2节 板坯的矫直及矫直应变 92
一、矫直的基本原理及一般准则 92
二、几种常见的矫直(弯曲)方法 94
第3节 板坯的鼓肚及鼓肚应变计算 98
一、按弹性理论计算 99
二、按蠕变理论及弹塑性理论计算 100
三、关于鼓肚量计算的简化方法 102
第4节 连铸过程中的拉坯阻力及驱动力的确定 103
一、连铸机的拉坯阻力 103
二、驱动力的确定 111
第5节 板坯连铸机辊列计算 112
一、板坯连铸机辊列布置计算 112
二、板坯连铸机辊列判定计算 115
三、利用计算机进行辊列计算 115
第1节 概述 117
第7章 钢包回转台 117
一、主要设计参数 121
第2节 钢包回转台主要参数和设备形式的选定 121
二、主要设备形式的确定 122
第3节 回转臂及底座 124
一、材料选择和许用应力的确定 124
二、回转臂静强度应力计算 124
三、回转臂静刚度计算 126
四、底座静强度应力计算 126
第4节 滚柱回转支承 127
一、滚柱回转支承结构及材质 127
二、滚柱接触应力计算 127
三、回转支承轴向力和倾翻力矩验算 129
四、回转支承座圈连接螺栓计算 131
三、电机动力矩计算 134
四、电机静力矩计算 134
第5节 直臂型回转台回转功率计算 134
二、电机轴上总飞轮力矩计算 134
一、钢包及回转臂对回转中心的转动惯量计算 134
五、电机功率计算 135
第6节 回转台地脚螺栓 135
一、螺栓工作负荷的确定 135
二、地脚螺栓固定方式 137
第7节 回转台润滑 137
一、驱动减速器的润滑 137
二、回转支承的润滑 137
三、齿轮或针轮副的润滑 137
二、中间罐车的型式 139
一、中间罐车设计的技术要求 139
第1节 中间罐车设计的技术要求和主要型式 139
第8章 中间罐车 139
第2节 中间罐车的结构及特性 141
一、车架 141
二、引走机构 141
三、提升机构 143
四、横移微调机构 146
五、称量装置 147
六、供电装置 150
七、国内几台板坯连铸机用中间罐车的型式及主要技术参数 150
第3节 中间罐车设计计算 152
一、行走传动装置计算 152
二、提升传动装置计算 155
三、减少钢中夹杂物的途径 158
二、夹杂物的危害 158
一、夹杂物的来源 158
第1节 概述 158
第9章 保护浇注系统 158
四、防止钢流二次氧化的条件 159
第2节 钢包到中间罐的钢流保护 160
一、氩气密封钢流保护 160
二、压力箱钢流保护 161
三、长水口钢流保护 162
第3节 中间罐到结晶器的钢流保护 168
一、结晶器保护渣 168
二、浸入式水口 170
第10章 板坯结晶器和振动装置 179
第1节 板坯结晶器 179
一、概述 179
二、板坯结晶器的结构 179
三、结晶器的设计 183
四、结晶器铜板的材质 185
五、结晶器的调整 186
六、结晶器的维修 188
第2节 结晶器振动装置 189
一、四偏心结晶器振动装置 190
二、结晶器振动装置的设计 193
三、结晶器振动装置的调整 195
四、结晶器振动装置的维护 195
第11章 板坯夹持装置和拉矫机 197
第1节 板坯夹持装置的结构 197
一、O扇形段 197
二、弯曲段 197
三、扇形段 198
四、辊子中心坐标计算 200
五、自由辊强度计算 202
一、单点矫直拉矫机 203
第2节 拉矫机 203
二、多点矫直拉矫机 204
三、渐近矫直拉矫机 204
第3节 拉矫机的计算 206
一、矫直辊的强度计算 206
二、传动辊的拉坯阻力计算 206
三、送引锭杆的阻力计算 206
四、传动辊的功率计算 207
五、传动辊的强度计算 207
六、传动辊压下液压缸计算 208
第4节 传动辊的驱动装置 209
一、传动辊驱动装置的结构 209
二、电动机功率计算 209
三、减速机的选择 210
一、引锭头 211
第12章 引锭杆系统 211
第1节 引锭杆的作用及组成 211
二、引锭杆本体 212
三、宽度调整块 213
第2节 引锭杆的装入方式及特点 213
第3节 脱引锭装置 213
第4节 引锭杆存放装置 215
一、下装式引锭杆存放装置 215
二、上装式引锭杆存放装置 217
第13章 板坯连铸机的火焰切割系统 220
第1节 概述 220
第2节 火焰切割的主要技术参数 220
一、切割速度 220
二、切割区长度 224
四、切割用氧、燃气的纯度、压力和耗量 225
三、火焰切割系统允许切割的最短定尺 225
五、火焰切割用冷却水的压力和耗量 227
六、压缩空气压力及耗量 228
七、铁粉质量及用量 228
八、供电及装机容量 228
九、切割渣 228
十、烟气 229
第3节 切割质量 229
一、割缝质量 229
二、切割误差 230
三、噪音水平 230
第4节 火焰切割系统 230
一、切割辊道 231
二、走行轨道 232
三、火焰切割机 233
四、电气控制 239
第5节 切割操作 242
一、切割前检查 242
五、能源介质控制 242
二、火焰切割机进入工作状态 243
三、切头切割、正常切割、取样切割和切尾切割控制程序 243
第14章 板坯连铸机的出坯系统 247
第1节 出坯辊道 247
一、辊子结构 247
二、辊道基本参数 248
三、辊道驱动 248
第2节 升降挡板和固定挡板 251
一、升降挡板 251
第3节 冷床 252
一、冷床主要参数 252
二、固定挡板 252
二、冷床上的二次切割 254
三、拉钢机 255
四、受热分析 255
第15章 板坯连铸机的液压系统 257
第1节 概述 257
一、液压系统在连铸机上的应用 257
二、连铸液压系统的技术要求 257
第2节 板坯连铸机液压系统的组成及功能 258
一、主机液压系统框图 258
二、油箱装置 258
三、回油过滤站 259
四、循环泵站 260
五、高压泵站 260
六、高压蓄势减压站 262
八、4～6扇形段传动辊液压压下装置 263
七、1～6扇形段液压夹紧装置 263
九、4～6扇形段定距块液压装置 265
十、脱引锭装置 265
十一、钢包回转台事故驱动液压装置 265
十二、钢包事故回转台高压蓄势器 266
十三、钢包提升装置的阀门站 266
第3节 连铸机液压系统设计与计算 267
一、概述 267
二、扇形段夹紧装置液压系统计算 269
三、扇形段压下辊液压系统计算 270
四、脱引锭装置液压系统计算 271
五、钢包提升装置液压系统计算 271
六、钢包事故蓄势器及其驱动装置液压系统计算 272
七、高压油泵站计算 272
十、油箱计算 273
九、主系统蓄势器计算 273
八、油泵电机功率计算 273
十一、循环泵站计算 274
第4节 液压系统安装及试运转 274
一、液压系统的安装 274
二、管路的酸洗及清洗 275
三、液压系统试运转 276
第16章 板坯连铸机的离线设备 278
第1节 快速更换台对弧台 278
—、快速更换台 278
二、快速更换台对弧台的作用 278
三、快速更换台对弧台的结构 278
第2节 结晶器、扇形段O段和扇形段对弧台 279
一、结晶器对弧台 279
二、扇形段0段对弧台 280
三、扇形段对弧台 281
第3节 设备吊具 283
一、中间罐吊具 283
二、结晶器吊具 283
三、快速更换台吊具 283
四、扇形段0段吊具 285
五、扇形段吊具 285
第4节 铸坯吊具 286
一、铸坯吊具的技术要求 286
二、铸坯吊具的类型及特点 287
第17章 板坯连铸机的给排水系统和水处理设施 288
第1节 概述 288
第2节 循环水水质特性 288
一、水中杂质分类及特性 288
三、循环水对金属的结垢及腐蚀 289
二、水的冷却原理 289
四、溶解氧对金属腐蚀作用及抑制原理 290
五、循环冷却水水质指标含义及其变化关系 291
第3节 板坯连铸机用水要求和排水条件 293
一、主要用户用水概况 293
二、各类板坯连铸机的用水技术要求 294
三、板坯连铸机主要用水设备的排水条件 298
第4节 板坯连铸机的循环水系统及其水处理流程的选择 298
一、影响循环水系统及其处理流程的选择因素 298
二、板坯连铸机循环水系统的选择型式 299
三、软化水循环系统流程的型式 301
四、二次冷却浊循环水系统流程的型式 304
五、板坯连铸机事故供水设施 305
六、板坯连铸机水处理泥浆脱水设施 306
第5节 循环水系统及设备选型计算及水处理设施技术经济指标 307
一、板坯连铸机开路循环水系统的补充水量的计算 307
二、重力旋流沉淀池结构型式和计算 309
三、水-水热交换器的选型计算 311
四、板坯连铸机水处理设施技术经济指标 314
第18章 板坯连铸机电气自动控制 316
第1节 连铸电气自动化的任务 316
一、基础自动化级的功能 316
二、过程控制级的功能 316
第2节 电气设备组成 318
一、供配电系统 319
二、电气室、操作室及操作站的设置 319
第3节 工作方式选择 321
一、“断开”工作方式 321
二、“手动”工作方式 321
三、“自动”工作方式 321
四、“送引锭准备”工作方式 321
第4节 传动控制 322
一、钢包回转台 322
五、“送引锭”工作方式 322
七、“浇注”工作方式 322
六、“浇注准备”工作方式 322
二、中间罐车 323
三、结晶器振动装置 324
四、拉矫机 325
五、引锭杆跟踪系统 331
六、出坯辊道 333
第5节 PLC控制系统 334
一、PLC控制系统的组成 336
二、PLC控制系统的工作原理 338
三、PLC控制系统的软件编制 339
四、用户程序中的几个特殊环节 339
五、PLC控制系统运用中的几个问题 340
第19章 板坯连铸的检测、自动、控制及电讯 341
第1节 板坯连铸对检测、自动控制和电讯的要求 341
第2节 板坯连铸用检测仪表 341
一、数字式钢水测温仪 341
二、结晶器液面检测 342
三、钢包和中间罐的称量 346
第3节 连铸机的自动控制系统 350
一、液面控制系统的基本原理 350
二、中间罐液位自动调节 350
三、结晶器液位自动控制 351
四、二冷水的自动控制 352
第4节 板坯连铸机的集散控制系统 356
一、概述 356
二、Contronic P集散控制系统 358
三、MICON MDC-200集散控制系统 360
第5节 板坯连铸的电信 364
一、行政管理电话 364
二、调度电话 364
三、对讲生产扩音系统 365
四、无线对讲通信 365
五、工业电视 366
六、火灾报警系统 366
第20章 板坯连铸用耐火材料 368
第1节 滑动水口 368
一、滑动水口耐火材料性能 368
二、滑动水口的使用 368
三、滑动水口的损坏原因 371
第2节 塞棒 371
一、对塞棒的要求 371
第3节 钢包长水口 372
三、整体塞棒的性能 372
二、整体塞棒的类型 372
第4节 浸入式水口 374
一、浸入式水口的性能 374
二、浸入式水口的型式 374
三、浸入式水口的结构 374
四、浸入式水口的抗侵蚀性 375
第5节 中间罐用耐火材料 376
一、中间罐耐火材料配置情况 376
二、中间罐用耐火材料性能 377
第21章 板坯连铸用覆盖剂和保护渣 379
第1节 钢包和中间罐覆盖剂 379
一、炭化稻壳 379
二、合成覆盖剂 379
第2节 保护渣的功能及配制 381
一、敞开浇注存在的问题 381
四、高化学稳定性覆盖剂 381
三、无碳覆盖剂 381
二、保护浇注和保护渣的功能 382
三、保护渣的配制实践 383
第3节 保护渣应用中的几个问题 384
一、渣层结构 384
二、熔化过程中的分熔 390
三、熔渣对夹杂物的吸收 391
四、熔渣的润滑作用和消耗特性 394
第4节 我国的连铸保护渣系列 399
第22章 板坯连铸用电磁搅拌 401
第1节 板坯连铸电磁搅拌型式 401
一、电磁搅拌的工作原理和特点 401
二、行波磁场搅拌器的原理和特点 402
三、结晶器电磁搅拌技术 404
四、二冷区电磁搅拌技术 407
第2节 选用电磁搅拌的一般原则 411
一、选择电磁搅拌系统的基本要素 411
二、搅拌位置的确定 412
三、调控电磁搅拌运行条件的一般规律 412
四、运行方式的选择 418
第3节 电磁搅拌系统的配置 419
一、主电源系统 419
二、控制和监视系统 420
三、辅助系统 420
第4节 电磁搅拌器的调试与安装 421
一、电磁搅拌器的调试 421
二、电磁搅拌器的安装 422
二、结晶器电磁搅拌和电磁制动对板坯质量的影响 423
一、各段电磁搅拌的冶金效果 423
第5节 电磁搅拌对板坯质量的影响 423
三、二冷区电磁搅拌对板坯质量的影响 425
第6节 电磁搅拌技术在我国的实践 427
一、济钢的恒定磁场搅拌技术 428
二、武钢板坯连铸电磁搅拌技术 428
第23章 板坯连铸机的设备制造、安装和冷调试 430
第1节 对连铸设备制造厂的要求 430
一、严格的原材料准备 430
二、高加工精度的大型装备 430
三、先进的焊接工艺、探伤和退火设备 430
四、出厂前的装配、测试和调整 431
第2节 连铸设备质量测试项目及标准 431
一、钢包回转台 431
三、结晶器 432
四、结晶器振动装置与快速更换台 432
二、中间罐车 432
五、扇形段0段或垂直弯曲段 433
六、扇形段 433
七、扇形段底座、更换导轨及后部设备 433
八、液压设备 433
第3节 板坯连铸设备的安装及安装要求 434
一、设备安装前的准备工作 434
二、连铸设备的安装顺序 436
三、主要连铸设备的安装 437
第4节 板坯连铸机的冷调试 444
一、主机设备冷调试前必须具备的条件 444
二、主机单体设备冷调试 444
三、设备联动冷调试 447
第1节 最佳设备状态在板坯连铸生产中的意义 449
第24章 板坯连铸机的设备维修 449
第2节 设计阶段为设备维修创造条件 450
一、可靠性设计 450
二、可维修性设计 451
三、设备维修手册 451
四、设计故障 451
第3节 维修方式 452
一、事故后维修 452
二、预防性维修 452
三、状态检测维修 453
第4节 维修技术 454
一、结晶器维修 454
二、铸坯导向辊维修 456
三、液压系统维修 457
一、第一种连铸坯直接轧制工艺流程 459
第2节 连铸坯直接轧制的工艺流程 459
第1节 概述 459
第25章 连铸坯直接轧制技术 459
二、第二种连铸坯直接轧制工艺流程 460
三、第三种连铸坯直接轧制工艺流程 461
第3节 生产无缺陷铸坯技术 462
第4节 生产高温板坯技术 464
一、影响连铸板坯温度的主要因素 464
二、高温板坯生产技术 465
第5节 自动化管理系统 469
一、生产管理级计算机的功能 469
二、过程计算机的功能 471
第6节 连铸坯直接轧制的效果 471
第26章 薄板坯连铸连轧 474
第1节 薄板坯连铸连轧的发展 474
一、结晶器 475
第3节 施罗曼-西马格式薄板坯连铸机 475
第2节 连铸薄板坯轧制的工艺特点 475
二、浸入式水口 476
三、保护渣 476
四、薄板坯连铸机的特性与操作 477
第4节 曼内斯曼-德马克式薄板坯连铸机 477
一、结晶器 478
二、薄壁浸入式水口 478
三、铸坯导向装置和拉矫装置 478
四、连铸机的有关参数及其特点 478
第5节 达湼利式薄板坯连铸机 479
一、达湼利公司的薄板坯连铸机 479
二、连铸连轧生产流程 479
第6节 第一个工业规模生产的薄板坯连铸连轧工厂 479
一、概述 479
二、要工艺设备和主要参数 480
三、生产状况 481