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1 绪论3

1.1 板带铸轧理论的研究概况3

1.1.1 铸轧区长度计算研究状况4

1.1.2 铸轧变形区力能参数的研究状况7

1.2 板带铸轧技术的发展概况11

1.2.1 国外简况11

1.2.2 国内简况16

1.3 板带铸轧的技术特点17

1.4 板带铸轧设备的分类18

2.1 铸轧区长度19

2 板带铸轧理论19

2.1.1 冷凝区长度的计算20

2.1.2 结晶区长度的计算22

2.1.3 铸轧变形区长度的计算23

2.1.4 铸轧区总长度的计算24

2.1.5 理论值与实测值的比较25

2.2 铸轧带坯的结晶及凝固时间26

2.2.1 铸轧带坯的结晶26

2.2.2 铸轧带坯的凝固时间28

2.3 铸轧辊表面温度29

2.3.1 铸轧辊表面温度计算29

2.3.2 铸轧辊表面温度分布29

2.4.1 理论研究方法的选择31

2.4 铸轧过程能力参数的理论解析31

2.4.2 传统算法38

2.4.3 现代算法40

2.4.4 铸轧力矩计算公式80

3 双辊式板带铸轧设备92

3.1 概述92

3.1.1 双辊式板带铸轧设备的类型92

3.1.2 板带铸轧生产的工艺流程94

3.1.3 板带铸轧机组基本组成96

3.2 熔炼系统96

3.2.1 熔炼炉96

3.2.2 静置炉99

3.2.3 熔炼炉和静置炉的布置方式100

3.3 浇铸系统101

3.3.1 流槽101

3.3.2 细化丝添加装置101

3.3.3 前箱和金属液面高度稳定器102

3.3.4 供料嘴装置104

3.3.5 浇铸系统的组成105

3.4 板带铸轧机列107

3.4.1 联合传动方式107

3.4.2 单独传动方式108

3.4.3 板带铸轧机座110

3.4.4 连接轴118

3.5.1 牵引机119

3.5 牵引卷取系统119

3.5.2 剪切机121

3.5.3 多辊矫直机122

3.5.4 卷取机124

3.6 φ1050mm×1600mm水平双驱动超薄铝带快速铸轧机简介125

4 板带铸轧工艺127

4.1 立板127

4.2 板带连续铸轧过程的工艺参数129

4.2.1 温度对铸轧速度的影响129

4.2.2 铸轧区长度130

4.2.3 前箱液面高度131

4.2.4 冷却强度131

4.2.5 铸轧辊冷却水消耗量的计算132

4.3 连续铸轧过程的缺陷及解决办法133

4.3.1 热带134

4.3.2 裂纹134

4.3.3 孔洞136

4.4 板带连续铸轧生产新技术137

4.4.1 煤气燃烧润滑137

4.4.2 成形钛酸铝溜槽137

4.4.3 整体浇注耐火材料在熔铝炉上的应用137

4.4.4 铜包钢双金属复合材终形铸轧方法140

4.4.5 铝合金板带超常铸轧技术与设备140

4.4.6 板带电磁铸轧技术141

4.4.8 铝铜合金超薄带坯的高速铸轧技术142

4.4.7 电磁铸轧生产毛化板箔材142

5.1 带钢铸轧的发展简史145

5 带钢铸轧的发展概况145

5.2 带钢铸轧机的类型147

5.2.1 双辊式147

5.2.2 单辊式151

5.2.3 轮带式154

5.2.4 内环式154

5.2.5 双辊铸轧式155

5.2.6 双流双辊式156

5.2.7 逆铸式158

5.3.1 新日铁和三菱公司开发的双辊式带钢铸轧机160

5.2.8 带式铸轧机160

5.3 主要带钢铸轧机简介160

5.3.2 蒂森公司和于齐诺尔-萨西洛尔公司共同开发的带钢铸轧机162

5.3.3 欧洲不锈钢带钢铸轧技术的最新发展163

5.3.4 BHP公司的带钢铸轧机166

5.3.5 意大利AST公司的带钢铸轧机166

5.3.6 韩国浦项公司和英国戴维公司共同开发的带钢铸轧机168

5.3.7 英国钢铁公司的带钢铸轧机169

5.3.8 美奥联合开发的带钢铸轧机170

5.3.9 法国的带钢铸轧机170

5.3.10 上海钢铁研究所研制的带钢铸轧机171

6.1 带钢铸轧的工艺流程174

6 带钢铸轧工艺和设备174

6.2 双辊式带钢铸轧工艺参数175

6.2.1 铸轧辊辊径175

6.2.2 凝固系数175

6.2.3 铸轧力177

6.2.4 主电机功率的确定177

6.2.5 铸速的计算178

6.2.6 影响铸速的因素181

6.3 双辊式带钢铸轧机的设备组成183

7.1.1 带水平孔的水口流动方式184

7.1.2 由不同材质构成的层状结构水口184

7.1 钢水的浇入184

7 带钢铸轧的关键技术184

7.1.3 美国内陆钢公司开发的单孔进料系统186

7.2 铸轧辊的侧封板187

7.2.1 侧封装置的组成和受力分析187

7.2.2 侧封对铸带质量的影响188

7.2.3 新型侧封板耐火材料的研制189

7.2.4 上海钢铁研究所3号带钢铸轧机侧封的试验情况190

7.2.5 意大利Terni厂的侧封板193

7.2.6 氮化硼复合材料194

7.3 铸轧辊195

7.3.1 铸轧辊是带钢铸轧机的关键部件195

7.2.7 电磁侧封195

7.3.2 铸轧辊的设计196

7.4 带钢质量205

7.4.1 上海钢铁研究所的铸带质量205

7.4.2 日本三菱重工和日本钢公司联合开发的奥氏体不锈钢带的质量207

7.4.3 新日铁提高铸带表现质量的专利209

7.4.4 带钢连铸缺陷和凝固组织形成机理210

8 铸轧过程熔池内三维流场数值模拟222

8.1 数学模拟方法的作用及其发展222

8.1.1 数学模拟方法的作用222

8.1.2 数学模拟方法的发展223

8.2.1 熔地内湍流流动的数学描述224

8.2 铸轧过程熔池内三维流动数学模型的建立224

8.2.2 湍流模型228

8.2.3 壁函数231

8.2.4 控制方程233

8.2.5 计算区域及网格划分234

8.2.6 基本方程离散化235

8.2.7 初始条件和边界条件240

8.2.8 基本算法241

8.3 计算程序开发243

8.3.1 计算程序框图243

8.3.2 计算程序中的变量说明243

8.3.3 子程序245

8.4 计算结果分析265

8.4.1 熔池内流场基本情况分析266

8.4.2 水口倾角对流场的影响267

8.4.3 拉速对流场的影响268

9 铸轧过程熔池内三维流场与温度场耦合数值模拟270

9.1 熔池内凝固传热数学模型的建立270

9.1.1 前人工作总结270

9.1.2 基本假设273

9.1.3 控制方程274

9.1.4 计算区域与网格划分274

9.1.5 初始条件与边界条件274

9.1.6 源项处理276

9.1.7 确定有效导热系数λyx277

9.1.8 方程的离散求解277

9.2 建立耦合模型的必要性278

9.3 带钢铸轧流动与传热耦合数学模型279

9.3.1 前人工作总结279

9.3.2 基本假设279

9.3.3 控制方程280

9.3.4 源项处理280

9.3.5 流动边界条件281

9.3.6 欠松弛的应用282

9.3.7 方程求解282

9.4 耦合结果分析284

9.4.1 过热度的影响284

9.4.2 铸轧速度对温度场的影响285

10.1 带钢铸轧过程自动化的意义和特点287

10 带钢铸轧过程自动化与控制287

10.2 双辊带钢连续铸轧设备的电气控制技术288

10.2.1 工艺对电气控制系统的要求288

10.2.2 电气系统设计要求288

10.2.3 电器控制系统的设计290

10.2.4 组成电气系统的主要设备290

10.2.5 电气控制系统及各主要环节工作原理291

10.2.6 电气设备操作、维修297

10.3 计算机的带钢铸轧中的作用299

10.3.1 系统的组成和功能299

10.3.2 软件及其设计302

10.4 上海钢铁研究所3号等径双辊带钢连续铸轧机的电气、仪表及计算机控制系统303

10.5 日本三菱重工和日本钢公司联合开发的带钢铸轧机的控制系统304

10.5.1 控制系统结构305

10.5.2 液面控制306

10.5.3 自动厚度控制系统306

10.6 带钢连续铸轧工艺过程控制的依据——传感器308

10.6.1 质量控制传感器309

10.6.2 钢水夹杂物传感器309

10.6.3 钢水化学成分传感器309

10.6.4 金属带钢缺陷传感器310

10.6.5 带钢厚度传感器311

10.6.6 工艺过程控制传感器311

参考文献312