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《连铸及连轧工艺过程中的传热分析》 是 冶金工业出版社出版的图书, ISBN是 9787502451387
第一篇 传热学基础
1 概述
1.1 热量传递的三种基本方式
1.1.1 热传导
1.1.2 热对流
1.1.3 热辐射
1.2 总传热过程
2 导热基本定律和稳态导热
2.1 导热基本定律和热导率
2.1.1 温度场和温度梯度
2.1.2 导热基本定律
2.1.3 热导率
2.2 导热微分方程和定解条件
2.2.1 导热微分方程
2.2.2 导热过程的定解条件
2.3 一维稳态导热
2.3.1 通过平壁的导热
2.3.2 通过圆筒壁的导热
2.3.3 变热导率
2.4 接触热阻简介
3 非稳态导热
3.1 非稳态导热过程的特点
3.2 集总参数法
3.3 内部热阻不可忽略的物体在第三类边界条件下的非稳态导热和诺谟图
3.3.1 无限大平壁的分析解和诺谟图
3.3.2 无限长圆柱体的诺谟图
3.3.3 二维和三维非稳态导热
4 导热问题数值解法
4.1 离散化和差商
4.2 稳态导热问题的数值计算
4.2.1 内部节点的有限差分方程
4.2.2 边界节点的有限差分方程
4.2.3 节点差分方程组的求解
4.3 非稳态导热问题的数值计算
4.3.1 内部节点的显示差分方程
4.3.2 边界节点的显示差分方程
4.3.3 显式差分格式的不稳定性
4.3.4 节点方程组求解
4.4 有限单元法
4.4.1 单元划分和温度场的离散
4.4.2 有限单元的总体合成
4.4.3 不稳定温度场的总体合成
4.4.4 无内热源平面稳定温度场计算举例
5 对流传热
5.1 对流传热概述
5.1.1 牛顿冷却公式
5.1.2 影响对流传热系数h的因素
5.2 边界层理论简介
5.2.1 流动边界层和热边界层
5.2.2 边界层对流传热微分方程组
5.3 相似原理在对流传热中的应用
5.3.1 相似原理简介
5.3.2 特征数实验关联式的确定和选用
5.3.3 对流传热特征数关联式的正确选用
5.4 单相流体对流传热特征数关联式
5.4.1 管内强迫对流传热
5.4.2 外掠物体时的强迫对流传热
5.4.3 自然对流时的换热
6 辐射传热
6.1 热辐射的基本概念
6.1.1 热辐射的本质
6.1.2 物体对热辐射的吸收、反射和透过
6.2 热辐射的基本定律
6.2.1 普朗克定律
6.2.2 斯忒藩一玻耳兹曼定律
6.2.3 兰贝特定律
6.2.4 克希荷夫定律
6.3 物体表面间的辐射换热
6.3.1 两平面组成的封闭体系的辐射换热
6.3.2 角度系数
6.3.3 两个任意表面组成的封闭体系的辐射换热
6.3.4 有隔热板时的辐射换热
6.4 气体辐射
6.4.1 气体辐射的特点
6.4.2 气体的黑度
6.4.3 气体和通道壁的辐射换热
6.4.4 火焰的辐射
第二篇 连铸过程中的热交换
7 连铸工艺中的热交换
7.1 连铸机热平衡
7.1.1 连铸凝固传热伪过程及特点
7.1.2 传热量
7.1.3 连铸凝固传热特点
7.2 凝固潜热
7.2.1 凝固潜热的处理
7.2.2 温度补偿法
7.2.3 等效比热法
7.2.4 热焓法
8 结晶器中的热交换
8.1 钢水在结晶器内的凝固与传热
8.1.1 钢水在结晶器内的凝固过程
8.1.2 结晶器内的传热过程
8.2 结晶器内传热模型的建立
8.2.1 垂直方向散热
8.2.2 水平方向散热
8.3 结晶器传热量的计算
8.3.1 铸坯液芯与坯壳间的传热
8.3.2 坯壳与结晶器间的传热
8.3.3 结晶器铜壁与水之间的传热
8.4 结晶器冷却强度与坯壳厚度的关系
8.4.1 结晶器内的热平衡
8.4.2 对流换热系数ht与hw的确定
8.4.3 计算实例
9 二冷区的热交换
9.1 二冷区热平衡
9.1.1 二冷区传热
9.1.2 喷雾水滴与铸坯的热交换
9.1.3 二次冷却水制定原则
9.1.4 喷淋水滴速度和喷嘴压力
9.2 连铸机辊子与铸坯传热的研究
9.2.1 实测温度
9.2.2 辊子的热载荷
9.2.3 辊子的热平衡:
9.2.4 计算实例
10 连铸坯温度场计算实例
10.1 实际计算工况
10.2 数学模型的描述
10.2.1 导热微分方程
10.2.2 初始条件及边界条件的确定
10.2.3 物性参数的确定
10.3 有限元计算结果
10.3.1 有限元网格的划分
10.3.2 铸坯在结晶器中温降情况
10.3.3 铸坯出二冷区的温度分布情况
10.3.4 实测值与模拟值的比较分析
10.3.5 铸坯的三维温度场分布云图
第三篇 热轧过程中热量传递
11 加热炉内热量传递
11.1 钢坯的加热过程
11.2 钢坯的加热工艺制度
11.2.1 钢坯的加热温度与速度
11.2.2 钢坯的加热制度与时间
11.3 炉内的热交换分析
11.3.1 炉膛内部传热分析
11.3.2 炉子的热平衡
11.3.3 热平衡方程和热平衡表
11.4 钢坯的温度场计算
11.4.1 预热段
11.4.2 加热段
11.4.3 均热段
12 钢坯在传输过程中的基本传热
12.1 高压水除鳞与钢坯的对流传热
12.1.1 一次高压水除鳞
12.1.2 低压喷水冷却
……
13 热卷箱内温度变化研究
14 轧制过程中的传热
15 轧后冷却辊道的温降
16 钢卷冷却过程的传热分析
参考文献
本书针对连铸、热连轧工艺的特点,系统地阐述温度在连铸、热连轧工艺过程中的作用。除阐述热量传递的规律及分析方法的共性知识外,重点介绍钢水在结晶器凝固、连铸坯在二冷区传热、钢坯在热炉内的加热过程、炉内的热交换分析和钢坯的温度场计算;钢坯在传输过程、轧制过程中的几种热交换类型,以及各工序的热交换系数的确定、轧件的热量损失、温度变化,热轧带钢终轧温度、卷取温度控制目的及方法;中间坯在热卷箱内的温度数学模型及热卷箱内温度场的计算与分析。
本书可供从事轧钢专业的工程技术人员以及相关专业的本科生和研究生学习和参考。
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铸轧也称无锭轧制,是铸造方法与轧制方法的联合成形方法。铸轧是直接将金属熔体“铸造及轧制”成半成品坯或成品材的一种新工艺。这种工艺的显著特点是其结晶器为两个带水冷系统的旋转铸轧辊,熔体在其辊缝间完成凝固...
连铸连轧工艺与技术(1)-莱钢
连铸连轧工艺与技术(1)-莱钢
热连轧不锈钢连铸坯加热工艺研究
针对热连轧生产线生产节奏快、生产品种繁多、不同品种不锈钢加热工艺温度不一致、加热工艺频繁交叉的情况,对不锈钢连铸坯加热工艺制定和加热工艺控制方面进行了介绍。
连铸连轧全称连续铸造连续轧制(英文:Continue Casting Direct Rolling,简称CCDR),是把液态钢倒入连铸机中铸造出钢坯(称为连铸坯),然后不经冷却,在均热炉中保温一定时间后直接进入热连轧机组中轧制成型的钢铁轧制工艺。这种工艺巧妙地把铸造和轧制两种工艺结合起来,相比于传统的先铸造出钢坯后经加热炉加热再进行轧制的工艺具有简化工艺、改善劳动条件、增加金属收得率、节约能源、提高连铸坯质量、便于实现机械化和自动化的优点。
连铸连轧工艺现今只在轧制板材、带材中得到应用。
世界上的主流的连铸连轧生产线有德国西马克公司CSP(Compact Strip Production),意大利达涅利公司FTSC(Flexible Thin Slab Casting),奥钢联公司CONROLL。
概述图为德国西马克公司的薄板厂连铸连轧CSP生产线,从远处到近处分别为连铸机、均热炉、热连轧机组、层流冷却。
第1章 绪论
1.1 连续铸钢技术的概况
1.1.1 传统连铸技术
1.1.2 薄板坯连铸技术
1.1.3 带钢直接连铸技术
1.2 连铸连轧技术的概况
1.2.1 厚板坯连铸连轧技术的概况
1.2.2 薄板坯连铸连轧技术的概况
参考文献
第2章 连铸工艺基础
2.1 连铸生产工艺
2.1.1 连铸机类型
2.1.2 连铸机的组成
2.1.3 连铸生产工艺
2.2 连铸过程的凝固与传热
221结晶器内的凝固与传热56
222二冷区的凝固与传热73
23连铸过程中铸坯的受力与变形90
231钢水静压力90
232铸坯矫直(弯曲)93
233连铸过程中的拉坯阻力及驱动力的确定101
234凝固坯壳的变形112
24钢在高温变形时的金属学现象114
241动态再结晶114
242碳氮化物动态析出与应变诱导析出116
243动态铁素体相变与应变诱导相变117
244动态应变时效117
25钢在高温下的脆化特性及力学行为117
251钢在高温下的脆化特性117
252高温变形抗力121
26连铸连轧工艺中的高温冶金学问题123
261连铸坯热履历对原始奥氏体晶粒度的影响124
262连铸连轧过程中钢的热脆现象124
263连铸坯的热履历对微合金元素碳、氮化物析出的
影响125
264析出物的析出行为及其对奥氏体再结晶的影响126
参考文献128
第3章厚板坯连铸连轧工艺基础与关键技术129
31连铸坯质量的保证技术129
311钢水成分的控制132
312钢水处理技术132
313钢水浇注技术133
314改善结晶器的振动条件135
315改善连铸二冷制度135
316根据钢种特性避开脆性温度区进行拉矫加工136
317采用压缩浇注技术138
318铸坯缺陷的热检测与清理技术138
32连铸坯温度的保证技术140
321高速浇注技术142
322利用液芯凝固潜热进行复热均热的技术143
323液芯形状及位置控制技术143
324连铸坯的输送保温技术146
325铸坯边部补偿加热技术148
33轧制过程中的保温补热技术152
331增加精轧前中间坯的厚度152
332精轧机前中间坯的边角部补偿加热技术153
333采用带坯热卷取箱技术154
334辊道保温隔热技术的开发应用155
34板坯宽度的调节技术及自由程序轧制156
341板坯宽度的调节技术157
342自由程序轧制技术175
35炼钢连铸轧钢一体化生产管理技术204
36提高设备和工艺的稳定性和可靠性的技术207
361连铸连轧设备诊断207
362连铸连轧工艺诊断208
参考文献210
第4章薄板坯连铸连轧工艺基础与关键技术212
41薄板坯连铸采用的新技术212
411新型结晶器及其相关技术212
412结晶器和浸入式水口的一体化设计227
413液芯压下技术230
414新型连铸结晶器保护渣244
415二次冷却制度252
416结晶器内钢液面的控制253
42薄板坯连铸与轧制间的衔接与匹配技术254
421影响薄板坯连铸与轧制之间的匹配因素分析254
422薄板坯连铸连轧工艺中衔接区的主要型式256
43薄板坯热轧采用的新技术267
431大压下轧制技术267
432高效除鳞技术269
433半无头轧制技术273
434铁素体轧制技术290
参考文献303
第5章典型的连铸连轧生产工艺308
51厚板坯连铸连轧生产工艺308
511连铸热装轧制工艺308
512连铸直接轧制(CCDR)工艺309
513连铸直接开坯及热装轧制工艺317
514远距离连铸直接轧制工艺320
52型线材连铸连轧生产工艺325
521连铸机与棒线材轧机之间的衔接匹配326
522连铸机与棒线材轧机之间可能的衔接方式333
523型线材热装轧制工艺341
524型线材直接轧制(CCDR)工艺347
525棒线材的无头连铸连轧生产技术351
53钢梁的连铸连轧生产技术360
531异形坯连铸360
532CBP紧凑钢梁生产工艺367
54薄板坯连铸连轧生产工艺371
541德国西马克(SMS)公司开发的CSP工艺371
542德马克(MDH)公司开发的ISP工艺373
543奥地利奥钢联(VAI)开发的CONROLL工艺378
544意大利达涅利(Danieli)公司的FTSC工艺381
545日本住友金属(Sumitomo)工业公司开发的QSP
工艺387
546TSP工艺388
547CPR工艺390
55我国已建成的典型薄板坯连铸连轧生产线392
551珠钢的薄板坯连铸连轧生产线392
552邯钢的薄板坯连铸连轧生产线394
553包钢的薄板坯连铸连轧生产线396
554唐钢的薄板坯连铸连轧生产线397
555鞍钢的薄板坯连铸连轧生产线400
参考文献404
第6章连铸连轧过程产品的开发及其质量控制407
61钢的强韧化机制407
611固溶强化407
612细晶强化409
613位错亚结构强化410
614析出强化412
615相变强化417
616钢的强度分析417
617薄板坯连铸连轧钢的强韧化特点420
62钢中微合金元素碳、氮化物的析出规律422
621钢中的微合金元素碳、氮化物422
622钢中微合金元素碳、氮化物析出的动力学424
623钢中微合金碳、氮化物的应变诱导析出427
624钢中的成分偏聚对碳、氮化物析出的影响430
625薄板坯连铸连轧过程钢中的微合金元素碳、氮
化物432
63薄板坯连铸连轧产品的开发442
631高强度低碳碳素钢生产技术442
632硼微合金化钢的开发444
633钛微合金化高强钢的开发452
634铌微合金化管线钢的开发459
635钒微合金化产品的开发465
636电工钢产品的开发470
64薄板坯连铸连轧产品的质量控制485
641薄板坯的主要质量问题485
642薄板坯连铸连轧工艺因素对产品组织性能的影响494
65厚板坯连铸连轧产品的质量控制501
651厚板坯连铸连轧过程中析出物的析出行为及其对
奥氏体再结晶的影响501
652厚板坯连铸连轧生产中工艺因素对产品组织性能的影响503
薄板坯连铸连轧技术作为一种先进的钢铁制造流程,被誉为国际钢铁工业发展中的“第三次技术革命”,具备流程短、投资少、成本低和效益高的突出特点。
《薄板坯连铸连轧工艺与设备》结合作者近十余年承担的国家和薄板坯连铸连轧等国家骨干企业科研项目成果与热轧国际前沿技术进步,主要介绍了薄板坯连铸连轧技术进步、主要特征与发展历程,九种典型薄板坯连铸连轧工艺与设备,薄板坯连铸、均热、自由规程轧制、板形控制、高速钢工作辊、轧制润滑、半无头和无头轧制、铁索体轧制、轧后控冷、飞剪和卷取技术,重点讨论了薄板坯热连轧国际主流轧机机型与电工钢自由规程轧制板形控制、连轧过程轧制界面氧化与润滑、轧后控制冷却等前沿技术进展,以及我国CSP、UTSP、ASP和ESP等九条代表性的薄板坯连铸连轧生产线,力求反映薄板坯连铸连轧工艺与设备的技术发展趋势。
《薄板坯连铸连轧工艺与设备》适合轧钢工程技术人员、研发人员阅读,也可作为高等工科院校机械工程及自动化、冶金工程、材料成型与控制工程等专业的本科生和研究生教材。