连铸结晶器/连续铸钢技术丛书--聚文网

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本书是《连续铸钢技术丛书》系列之一的《连铸结晶器》，书中在阐明连铸结晶器内钢水流动、传热、凝固行为、坯壳生长、产生应力等热状态的基础上，详细介绍了影响这一过程的结晶器的设计、制造与应用、操作及相关工艺技术，还介绍了铸坯质量保障措施和结晶器专家系统等。本书可供从事连铸设计、制造、生产、科研、管理和教学的人员阅读参考。

内容简介

本书在阐明连铸结晶器内钢水流动、传热、凝固行为、坯壳生长、产生应力等热状态的基础上，详细介绍了影响这一过程的结晶器的设计、制造与应用、操作及相关工艺技术，还介绍了铸坯质量保障措施和结晶器专家系统等。本书可供从事连铸设计、制造、生产、科研、管理和教学的人员阅读参考。

1 连铸结晶器钢水凝固与热量传输 1．1 结晶器热量传输过程 1．1．1 钢水凝固热量释放 1．1．2 结晶器钢水热量传递 1．1．3 热量传递机构 1．1．4 影响结晶器传热的因素 1．2 结晶器弯月面区钢水凝固行为 1．2．1 结晶器钢液弯月面形成 1．2．2 结晶器弯月面渣子行为 1．2．3 结晶器弯月面初生坯壳凝固钩形成 1．2．4 结晶器弯月面区凝固坯壳振痕形成 1．2．5 包晶相变对凝固坯壳收缩的影响 1．3 结晶器凝固坯壳生长 1．3．1 结晶器初生坯壳的凝固结构 1．3．2 结晶器初生凝固坯壳均匀性 1．3．3 结晶器凝固坯壳生长 1．4 结晶器钢水凝固传热数学模型 1．4．1 结晶器凝固传热数学模拟概述 1．4．2 结晶器铸坯温度场数学模拟中几个问题处理 1．4．3 结晶器钢水凝固传热数学模型 1．4．4 数学模型应用 1．5 结晶器铜板温度场数学模型 1．5．1 解析结晶器铜板温度场的意义 1．5．2 板坯结晶器的铜板导热数学模型 1．5．3 结晶器铜板温度场数学模型应用参考文献 2 连铸板坯结晶器设计 3 连铸方坯、圆坯、异形坯结晶器设计 5 板坯连铸结晶器制造与应用 6 方坯、圆坯和异形坯结晶器制造与应用 7 结晶器操作 8 结晶器振动 9 结晶器钢水流量控制及控流装置的设计 10 连铸结晶器内流动控制 11 连铸保护渣 12 连铸用结晶器电磁搅拌技术 13 结晶器专家系统

摘要

2 连铸板坯结晶器设计在板坯连铸机中，结晶器是一个非常重要的设备。结晶器为坯壳形成的最初阶段提供了冷却、几何形状和空间。连续注入的钢水通过形成结晶器内腔的水冷铜板强制冷却逐步凝固成形，成为具有一定厚度坯壳的铸坯，并被连续不断地从结晶器下口拉出。这个过程是在钢水（坯壳）与结晶器之间具有连续的相对运动下进行的，因此结晶器一直承受着钢水静压力、坯壳与铜板问摩擦力、钢水热量的传导等因素的影响，使结晶器始终处在机械应力和热应力的综合作用下，工作条件极为复杂。这就对结晶器的设计提出了很高的要求。结晶器在生产过程中，是否能够保证均匀强化的冷却，以及在机械应力和热应力的综合作用下不致产生变形，是保证铸坯质量、降低溢漏率、提高结晶器使用寿命的基础。因此，一个设计良好的结晶器应满足下列基本要求：（1）要有良好和均匀的导热性能；（2）结构合理，并具有足够的刚性，能够在承受剧烈的温度变化时变形小，铜板内壁要有良好的耐磨性能；（3）在保证结晶器刚性的前提下，尽量减轻结晶器的重量，以便减小振动时的惯性力，使结晶器的运动平稳可靠；（4）结构尽量简单，可接近性好，便于制造、安装和调整。设计结晶器时要处理好的几个主要问题是：结晶器内钢水凝固与传热的基本概念（参见本书第1章）；结晶器的形式；结晶器的结构；结晶器的设计参数以及结晶器的装配、调整及运转。 2.1 板坯结晶器的形式按结构形式区分，现代板坯连铸机的结晶器通常采用组合式结晶器；按连铸机机型区分，有直结晶器和弧形结晶器两种。与弧形结晶器相比，直结晶器有以下特点：（1）在采用合适锥度的前提下，铸坯与铜板之间不易形成气隙，在结晶器全长上接触均匀，坯壳形成迅速且均匀，可优选地防止漏钢。 ……

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