第1章 连铸结晶器振动工艺概述 1
1.1连铸技术发展及趋势 2
1.2高效连铸简介及其关键技术 6
1.2.1高效连铸简介 6
1.2.2高效连铸关键技术 7
1.3连铸结晶器振动模式的发展 8
1.3.1同步振动 10
1.3.2负滑动振动 10
1.3.3正弦振动 10
1.3.4非正弦振动 11
1.3.5连铸结晶器振动的弊端 11
1.4连铸结晶器振动工艺要求 12
1.4.1连铸结晶器内的摩擦力 13
1.4.2初始裂纹形成的力学影响 22
参考文献 23
第2章 连铸保护渣基础 26
2.1连铸保护渣概述 26
2.1.1连铸保护渣的发展历史 26
2.1.2连铸保护渣的发展方向 27
2.1.3连铸保护渣的类型 28
2.1.4连铸保护渣的冶金功能 31
2.2连铸保护渣的理化性能 32
2.2.1连铸保护渣的碱度 33
2.2.2连铸保护渣的黏度 35
2.2.3连铸保护渣的熔化温度 39
2.2.4连铸保护渣的熔化速度 41
2.2.5连铸保护渣的结晶性能 43
2.2.6连铸保护渣的界面性质 46
2.2.7熔渣吸收夹杂的能力 48
2.2.8熔渣的密度及热度 55
2.3炭质材料在连铸保护渣中的作用 55
2.3.1连铸保护渣常用炭质材料的类型 56
2.3.2连铸保护渣常用炭质材料的物理性质 56
2.3.3炭质材料的作用 57
2.3.4炭质材料的选择 57
2.3.5炭质材料的配入量 58
参考文献 60
第3章 连铸保护渣功能与应用 62
3.1连铸保护渣的润滑作用 62
3.1.1连铸保护渣在连铸结晶器内的分布 62
3.1.2浸入式水口连铸保护渣浇铸的润滑过程 63
3.1.3连铸结晶器渣道润滑机理 64
3.1.4连铸保护渣渣膜的形成及厚度 66
3.1.5液态渣消耗机制 70
3.1.6相关参数对渣耗量的影响 72
3.1.7浇铸参数对渣道润滑的影响 75
3.2连铸保护渣性能与工艺参数的匹配 76
3.2.1连铸保护渣性能与连铸结晶器断面形状及尺寸的匹配 76
3.2.2连铸保护渣性能与不同钢种的匹配 77
3.2.3连铸保护渣性能与铸坯拉速的匹配 78
3.3连铸保护渣对铸坯质量的影响 80
3.3.1铸坯表面裂纹 80
3.3.2铸坯表面凹陷 81
3.3.3铸坯表面及皮下夹杂 82
3.3.4黏结漏钢 83
3.3.5表面增碳 83
3.4连铸保护渣在不同类型连铸结晶器的应用 85
3.4.1宽厚板坯连铸保护渣 86
3.4.2薄板坯连铸保护渣 89
3.4.3方坯连铸保护渣 90
3.4.4合金钢连铸保护渣 91
3.4.5连铸保护渣实例 94
参考文献 98
第4章 正弦振动的参数研究与同步控制模型 100
4.1正弦振动规律 100
4.1.1正弦振动的基本参数 101
4.1.2正弦振动的工艺参数 101
4.2正弦振动基本参数的确定 104
4.2.1负滑动时间曲线 104
4.2.2负滑动率等值曲线 105
4.2.3负滑动时间比等值曲线 106
4.2.4负滑动时间曲线的特点 106
4.2.5振幅的确定 106
4.2.6频率的确定 107
4.2.7振幅和频率应满足连铸保护渣消耗量的要求 107
4.3正弦振动同步控制模型种类 108
4.3.1 f=avc控制模型 109
4.3.2 f=avc＋b控制模型 109
4.3.3f=b控制模型 109
4.3.4 f=-avc＋b控制模型 110
4.4正弦振动同步控制模型的建立 110
参考文献 112
第5章 非正弦振动波形构造及参数研究 113
5.1非正弦振动的波形特点 114
5.2非正弦振动波形的构造方法 115
5.3构造非正弦振动波形 118
5.3.1振动形式描述 118
5.3.2确定振动波形参数 121
5.3.3确定振动过程参数 123
5.3.4振动波形动力学性能分析 125
5.4确定振动参数 126
5.4.1振动参数选取原则 126
5.4.2振动参数计算 127
参考文献 130
第6章 非正弦振动参数优化及铸坯质量 132
6.1振动参数对振动效果的影响 133
6.1.1振动频率对振动效果的影响 133
6.1.2振幅对振动效果的影响 135
6.1.3非正弦振动因子对振动效果的影响 137
6.2振动参数对坯壳受力的影响 138
6.2.1振动频率对坯壳受力的影响 139
6.2.2振幅对坯壳受力的影响 141
6.2.3非正弦振动因子对坯壳受力的影响 142
6.3非正弦振动因子对工艺参数的影响 143
6.3.1对负滑动时间的影响 144
6.3.2对正滑动时间的影响 145
6.3.3对负滑动时间比的影响 146
6.3.4对负滑动率的影响 146
6.3.5对负滑动量的影响 147
6.3.6对正滑动速度差的影响 147
6.4振动同步控制模型 148
6.5振动参数优化 151
6.6铸坯质量 154
6.6.1铸坯纯净度 154
6.6.2铸坯表面质量 159
6.6.3铸坯内部质量 166
6.6.4铸坯形状缺陷 171
6.7铸坯质量研究 173
6.7.1钢锭和铸坯质量的比较 173
6.7.2板坯连铸拉速提高对铸坯质量的影响 175
6.7.3板坯连铸拉速变化对铸坯质量的影响 179
6.7.4连铸结晶器振动对铸坯表面质量的影响 183
参考文献 184
第7章 连铸结晶器内界面行为及振痕形成机理 185
7.1连铸结晶器内传热行为 185
7.1.1钢水凝固热量释放 185
7.1.2连铸结晶器内凝固传热 186
7.1.3连铸保护渣传热 190
7.1.4影响连铸结晶器传热的因素 191
7.1.5连铸结晶器内传热行为的检测 194
7.1.6连铸结晶器传热的数值模拟 196
7.2连铸结晶器内摩擦行为 197
7.2.1铸坯与连铸结晶器间摩擦力 197
7.2.2连铸结晶器摩擦力监测作用及应用潜力 199
7.3连铸结晶器内钢液流动及钢渣界面行为 199
7.3.1连铸结晶器内钢液流动行为及影响因素 200
7.3.2连铸结晶器内钢渣界面行为与铸坯质量的关系 206
7.4振痕形成机理及控制技术 207
7.4.1振痕形成的模型 207
7.4.2振痕形成机理 213
7.4.3振痕形貌控制技术 215
参考文献 217
第8章 钢的浇铸工艺与连铸机设备 220
8.1钢的浇铸工艺 220
8.1.1模铸概述 220
8.1.2连铸优越性 222
8.2连铸机设备 224
8.2.1连铸机主要设备组成及工艺流程 224
8.2.2连铸机分类及特点 225
8.2.3弧形连铸机的几个重要参数 229
8.2.4钢包及钢包回转台 234
8.2.5中间包及中间包车 238
8.2.6连铸结晶器 243
8.2.7二次冷却系统 248
8.2.8拉坯矫直装置 250
8.2.9引锭装置 252
8.2.10辊缝测量装置 252
8.2.11铸坯切割装置 253
8.2.12出坯系统的各种设备 253
8.2.13连铸车间工艺布置 253
参考文献 256
第9章 连铸结晶器振动装置 257
9.1连铸结晶器振动装置结构型式及功能特点 257
9.1.1长臂振动机构 257
9.1.2导轨式振动机构与差动齿轮振动机构 258
9.1.3四连杆振动机构 259
9.1.4四偏心轮振动机构 261
9.1.5液压振动机构 261
9.1.6柔性体连铸结晶器振动机构 262
9.2非正弦振动发生装置 263
9.2.1电液伺服非正弦振动发生装置 264
9.2.2机械驱动的非正弦振动发生装置 266
9.2.3振动装置选择原则 268
9.3连铸结晶器振动机构运动误差分析 268
9.3.1连铸结晶器各点的轨迹偏差分析 269
9.3.2振动机构运动时的瞬心偏差分析 271
9.3.3各种工况下运动轨迹偏差及瞬心偏差的计算与分析 272
9.3.4振动机构实际运动误差 273
9.3.5短臂四连杆振动机构误差分析实例 274
9.4机械驱动非正弦振动装置动力学分析 277
9.4.1非正弦振动波形动力学特性分析 277
9.4.2多体动力学分析的研究现状 278
9.4.3薄板坯连铸机连铸结晶器振动装置动力学分析实例 278
9.4.4首钢机械驱动非正弦振动装置动力学分析 281
参考文献 282