1 绪论 1
1.1 钢坯的变形状态 1
1.1.1 连铸技术存在的意义 1
1.1.2 连铸技术存在的问题 2
1.2 连铸连轧生产方式产生的背景 2
1.3 钢材生产的发展历史 3
1.3.1 连续铸钢的发展历史 3
1.3.2 连铸坯性能 5
1.4 近终形连铸的开发及其特点 8
1.4.1 连铸连轧的生产特点 8
1.4.2 薄板坯连铸连轧 9
1.4.3 长材连铸连轧 9
1.5 连铸连轧技术发展的意义 9
2 连铸机概要及其参数 11
2.1 连铸机的工艺流程 11
2.1.1 连铸的工艺流程 12
2.1.2 连铸设备的组成及其作用简介 13
2.2 弧形连铸机 14
2.2.1 连铸机特性参数的表示 14
2.2.2 弧形连铸机主要参数的确定 14
3 连铸连轧过程的调宽问题 18
3.1 轧制宽度在线调整概述 18
3.1.1 板带轧制的调宽特点 18
3.1.2 连铸连轧过程轧件宽度控制措施 19
3.2 连铸板坯在线变宽方式 20
3.2.1 板坯连铸机在线调宽技术 21
3.2.2 结晶器窄边模子移动分析 22
3.3 轧制过程的宽度控制 23
3.3.1 轧制减宽 23
3.3.2 轧制增宽 29
3.4 压力机压缩调宽方法 34
3.4.1 调宽压力机的分类 34
3.4.2 长锤头调宽压力机 36
3.4.3 短锤头调宽压力机 37
3.4.4 连续式调宽坟力机 42
3.4.5 连续式调宽压力机的设计和操作 42
3.4.6 摇摆式调宽压力机 44
3.5 调宽过程轧件的稳定 46
3.5.1 板坯的倾翻 46
3.5.2 板坯的翘曲 47
3.5.3 板的边部断面形状 49
3.6 调宽工艺优化 49
3.6.1 减少切损的方法 50
3.6.2 凸形断面轧制法 51
3.6.3 可变孔型尺寸轧辊法的应用 51
3.6.4 板坯端部预成形法 52
3.6.5 最优调宽工艺选择 55
3.6.6 调宽工艺比较分析 57
3.6.7 调宽压力机优化设计 59
4 连铸连轧的速度匹配 61
4.1 轧制速度与连铸速度的特点 61
4.1.1 横列式轧机类型 61
4.1.2 铸机拉坯速度的确定 61
4.1.3 连轧的速度特点 62
4.2 连铸连轧的速度配合 64
4.2.1 铸坯瞬时速度变化 64
5 连铸连轧系统的温度匹配 67
5.1 轧制对温度的要求与铸坯温度特点 67
5.1.1 平均浇铸温度的确定 67
5.1.2 钢坯断面上的温度分布 67
5.2 连铸坯的在线保温技术 70
5.3 铸坯热装的结果 70
5.3.1 热送热装的特点 70
5.3.2 热装与节能 71
5.3.3 坯料温差与装炉操作 71
5.4 无相变加热对产品性能的影响 71
5.5 加热温度的选择 72
5.5.1 提高加热温度的出发点 72
5.5.2 降低加热温度 72
6 连铸连轧过程中温度场的解析 74
6.1 铸坯传热的微分方程 74
6.1.1 能量关系的微分方程 75
6.1.2 不同过程的能量微分方程 82
6.2 连铸坯传热微分方程的求解问题 83
6.2.1 传热微分方程的求解问题 83
6.2.2 凝固潜热和相变潜热的问题 84
6.2.3 铸坯内部对流传热的处理问题 88
6.2.4 界面热传输问题 88
6.2.5 各物性参数的变化问题 89
6.2.6 过热度是如何释放出来的 89
6.2.7 初始条件和边界条件问题 89
6.2.8 估计铸坯表面温度时的低次和高次插值法 90
6.2.9 铸坯的凝固系数 91
6.3 连铸坯凝固传热的数学模型研究 92
6.3.1 铸坯凝固传热模型的建立 92
6.3.2 语言与编程 96
6.3.3 计算结果及结论 97
7 连铸结晶器中钢液流速解析 99
7.1 结晶器内钢液液流速的研究现状 99
7.2 基本理论 99
7.3 计算顺序 102
7.4 计算结果与实验比较 103
7.5 连铸过程钢液流动分析 103
8 连铸坯鼓肚问题的理论解析 105
8.1 铸坯缺陷及其分析 105
8.1.1 铸坯表面的缺陷 105
8.1.2 鼓肚 107
8.2 连铸坯液芯矫直过程的应变分析 108
8.2.1 液芯铸坯矫直变形分析 108
8.3 连铸板坯鼓肚的蠕变解 112
8.3.1 基本假定及计算基础 112
8.3.2 蠕变解数学模型的建立 114
8.3.3 蠕变解的结果及影响因素 115
8.4 热弹性连续梁法分析连铸板坯的彭肚和应变 116
8.4.2 三弯矩方程法求解热弹性梁 118
8.4.3 热弹性连续梁的计算结果 120
8.4.4 负鼓肚现象应变的关系 122
9 结晶器优化和保护渣润滑行为的数学模拟 123
9.1 结晶器的优化 123
9.1.1 连铸过程凝固收缩 123
9.1.2 结晶器锥度的设计原则 123
9.1.3 结晶器连续锥度的计算模型 123
9.1.4 方坯连续锥度结晶器的设计 126
9.2 连铸保护渣润滑行为的数学模拟 127
9.2.1 连铸保护渣润滑模型的建立 128
9.2.2 计算结果及讨论 130
10 薄板坯连铸连轧技术 134
10.1 薄板坯连铸技术 135
10.1.1 连铸机技术 135
10.1.2 新型保护渣 141
10.1.3 电磁制动与电磁搅拌 141
10.1.4 铸坯的液芯压下技术 142
10.2 薄板坯连铸连轧工艺与设备参数分析 143
10.2.1 薄板坯厚度的选择 143
10.2.2 压缩比 145
10.2.3 连铸坯的加热 146
10.2.4 轧件宽度的在线调整 147
10.2.5 无相变加热对产品组织的影响 147
10.2.6 轧制线轧机数量与轧制负荷特点 147
10.2.7 轧制速度 148
10.2.8 半无头轧制 149
10.2.9 铁素体轧制 149
10.3 生产过程计划调度系统的优化 150
10.3.1 生产过程计划调度系统优化的意义和特点 150
10.3.2 生产计划调度系统优化的基本概念 150
10.3.3 生产过程物流特性 151
10.3.4 目标函数 151
10.3.5 约束条件 152
10.3.6 优化研究的基础资料和研究内容 152
10.4 薄板坯连铸连轧生产线的配置 153
10.4.1 薄板坯连铸连轧生产线平面布置分析 154
10.4.2 连铸连轧生产线配置决策的出发点 157
10.4.3 目前国外开发的薄板坯连铸连轧生产线状况 157
11 常见的薄板坯连铸连轧的技术思想 160
11.1 CSP技术 160
11.1.1 CSP市场的发展现状 160
11.1.2 CSP生产线的构在 161
11.1.3 结晶器 162
11.1.4 研究结果 166
11.1.5 沿结晶器宽度方向上局部热流测量 170
11.1.6 热带的表面质量与工艺参数的关系 174
11.1.7 CSP热带性能与精度 176
11.1.8 CVC热带钢轧机 177
11.2 FTSR技术 183
11.2.1 引言 183
11.2.2 达涅利FTSC技术的优势 187
11.2.3 达涅利H2结晶器 189
11.2.4 达涅利FTSR工艺和设备 194
11.2.5 f2CR工作机座 197
11.2.6 阿格玛FTSR生产线高速连铸包晶钢 204
11.2.7 ALGOMA中间包的水力学特性 205
11.3 CONROLL技术介绍 214
11.3.1 生产能耗 215
11.3.2 最佳铸坯厚度的确定 216
11.3.3 CONROLL技术的设计特点 217
11.3.4 阿姆科·曼斯菲尔德钢厂介绍 219
11.3.5 捷克Nova Hut公司短流程钢厂 223
11.3.6 鞍山钢铁公司半连轧厂的改造配置 225
11.3.7 VAI技术的中期展望 226
参考文献 229