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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Ⅱ12

一、计算方法Ⅰ12

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