连铸设备的热行为及力学行为

1连续铸钢生产及技术的发展

1.1连续铸钢生产的特点

1.2连续铸钢技术的发展

1.2.1世界连铸技术的发展历程

1.2.2我国连铸技术的发展历程

1.3现代连铸技术的研究及应用

1.3.1高效连铸技术

1.3.2薄板坯连铸连轧技术

1.3.3薄带连铸技术

参考文献

2连铸机机型及主要设备

2.1连铸机的主要机型

2.1.1立式连铸机

2.1.2立弯式连铸机

2.1.3弧形连铸机

2.1.4水平连铸机

2.1.5旋转式连铸机

2.2连铸车间的主要设备

2.2.1连铸设备的构成

2.2.2钢包及钢包回转台

2.2.3中间包及中间包车

2.2.4结晶器及振动装置

2.2.5二次冷却装置

2.2.6拉坯矫直装置

2.2.7引锭装置和铸坯切割装置

2.3与连铸设备相关的一些新技术

2.3.1现代化连铸机的主要技术特征

2.3.2现代常规板坯连铸技术

2.3.3中厚板坯连铸技术

2.3.4薄板坯连铸技术

2.4连铸设备设计计算

2.4.1仿真计算在板坯连铸机设计中的应用

2.4.2方坯连铸机二次冷却仿真通用软件

2.4.3板坯连铸机和矩形坯连铸机辊列布置设计程序

参考文献

3连铸坯的热行为研究

3.1连铸凝固传热过程及特点

3.1.1连铸凝固传热的过程

3.1.2连铸凝固传热特点

3.2结晶器传热与凝固

3.2.1钢水在结晶器中的凝固过程

3.2.2结晶器传热量的计算

3.2.3影响结晶器传热的因素

3.2.4结晶器冷却强度与坯壳厚度的关系

3.3二冷区的传热与凝固

3.3.1二冷区的传热

3.3.2影响二冷区传热的因素

3.3.3二冷区坯壳的生长

3.4连铸坯凝固传热的数学模型

3.4.1凝固传热微分方程

3.4.2初始条件及边界条件的确定

3.4.3物性参数的确定

3.5连铸坯温度场计算实例

3.5.1圆坯温度场仿真

3.5.2板坯温度场仿真

3.5.3圆坯凝固过程应力和应变有限元仿真

参考文献

4钢包回转台的力学行为研究

4.1钢包回转台的分类及结构参数

4.1.1钢包回转台的分类

4.1.2典型钢包回转台的主要参数

4.2钢包回转台主要部件的强度分析

4.2.1回转臂结构强度的解析计算

4.2.2钢包回转台力学性能分析

4.3钢包回转台动态特性

4.3.1连杆式钢包回转台动态特性分析

4.3.2钢包回转台动荷系数计算研究

4.4钢包回转台支撑臂疲劳寿命分析

4.4.1支撑臂的载荷谱及疲劳校核点的选定

4.4.2材料S—N线及支撑臂S—N曲线

4.4.3 非零应力均值的修正和Miner损伤累积准则的应用

4.4.4 支撑臂焊缝的疲劳寿命计算

4.5钢包回转台螺栓强度分析

4.5.1连接推力轴承的螺栓及地脚螺栓的计算

4.5.2钢包回转台连接螺栓和地脚螺栓强度及有限元分析

参考文献

5钢包的热行为和力学行为

5.1钢包传热及热循环过程

5.1.1钢包传热研究的进步

5.1.2钢包热循环过程的传热数学模型

5.1.3钢包热循环实测研究

5.2钢包温度场数值模拟及测试

5.2.1烘烤过程钢包包壳及包壁温度场研究

5.2.2钢包稳态温度场的研究

5.3钢包应力场数值模拟

5.3.1受钢工况钢包包壁应力场的模拟

5.3.2出口日本的300t钢包的有限元仿真分析

5.3.3钢包工作衬对钢包应力影响的研究

5.3.4钢包倾翻特性的有限元分析

5.4 300t钢包裂纹生成分析及钢包改制研究工作实例

5.4.1300t钢包裂纹统计及分析

5.4.2300t钢包包壳表面温度测试及数值模拟

5.4.3300t钢包包壳永久变形测试及包壳材料试验研究

5.4.4300t钢包包壳应力分析

5.4.5钢包的倾翻力矩和倾翻带强度计算

参考文献

6结晶器现代设计及力学行为研究

6.1板坯结晶器的现代设计

6.1.1结晶器内的铸坯凝固行为研究

6.1.2结晶器铜板的热机耦合分析

6.2方坯连铸机的现代设计

6.2.1小方坯连铸机有限元分析

6.2.2结晶器的锥度曲线

6.3连铸圆坯结晶器的设计

6.4连铸异型坯结晶器

6.4.1连铸异型坯结晶器的分析

6.4.2结晶器内腔断面选取原则

6.4.3异型坯结晶器的主要参数

6.5薄板坯连铸结晶器设计

6.5.1薄板坯连铸结晶器的类型

6.5.2漏斗形薄板坯连铸结晶器的内腔形状设计原理

6.5.3薄板坯连铸结晶器现代设计

参考文献

7结晶器振动技术研究

7.1铸坯振痕

7.2正弦振动参数设置

7.2.1正弦振动波形函数

7.2.2正弦振动的工艺参数确定

7.2.3振动基本参数确定

7.2.4正弦振动结晶器振动参数确定实例

7.3非正弦振动规律及振动参数

7.3.1非正弦振动波形及波形函数

7.3.2非正弦振动参数

7.3.3非正弦振动参数的确定

7.4常用的结晶器振动装置

7.4.1四连杆振动机构

7.4.2四偏心振动机构

7.4.3弹簧板导向的结晶器振动机构

7.4.4液压振动机构

7.4.5本体振动式方坯结晶器

7.5结晶器振动机构研究

7.5.1结晶器振动机构的运动学和动力学分析

7.5.2基于虚拟样机技术的结晶器振动机构的动力学分析

7.5.3结晶器振动装置模态分析

7.5.4结晶器振动机构强度仿真分析

7.6振动装置的选择与应用

参考文献

8连铸顶弯与矫宣过程的坯壳行为及仿真研究

8.1概述

8.1.1铸坯的带液芯弯曲

8.1.2铸坯的带液芯矫直

8.2矫直力经典计算方法

8.2.1矫直力的经典理论计算方法

8.2.2带液芯弯曲/矫直时的裂纹控制

8.3连铸坯带液芯顶弯过程仿真

8.4板坯连铸带液芯矫直仿真研究

8.4.1材料蠕变模型的确定

8.4.2铸坯鼓肚二维动态模型研究

8.4.3三维多辊动态模型的建立

8.4.4典型仿真结果

8.5大断面合金钢连铸坯矫直过程仿真研究

8.5.1大断面矩形坯连铸带液芯矫直仿真研究

8.5.2大断面圆坯连铸带液芯矫直仿真研究

参考文献

9凝固末端轻压下技术

9.1 连铸坯的内部质量与凝固末端轻压下技术

9.1.1连铸坯的中心缺陷及造成原因

9.1.2凝固末端轻压下改善铸坯内部质量机理

9.1.3凝固末端轻压下的应用

9.2凝固末端轻压下关键技术

9.2.1压下位置及区域的确定

9.2.2压下制度的确定

9.3板坯连铸凝固末端轻压下技术

9.3.1板坯连铸凝固末端动态轻压下技术的设备基础

9.3.2轻压下位置与区域的在线确定方法

9.3.3板坯连铸轻压下的压下制度

9.3.4人为鼓肚轻压下技术

9.4方坯/矩形坯连铸凝固末端轻压下仿真研究

9.4.1方坯/矩形坯连铸凝固末端轻压下仿真模型

9.4.2轻压下作用条件下铸坯的应力应变

9.4.3辊形对轻压下效果的影响仿真研究

9.4.4仿真分析实例

参考文献

10连铸扇形段铸坯鼓肚变形及辊缝控制技术

10.1连铸坯鼓肚问题的理论解析

10.1.1连铸坯的鼓肚变形

10.1.2板坯连铸鼓肚变形解析解

10.1.3板坯连铸鼓肚变形的有限元仿真

10.2连铸机辊列设计计算

10.2.1直弧形连铸机辊列设计计算

10.2.2大方坯连铸机辊列设计

10.3板坯连铸机辊缝控制技术

10.3.1基于凝固收缩的板坯连铸机辊缝的研究

10.3.2连铸机辊列辊缝的优化控制

10.3.3板坯连铸机辊缝波动对浇铸状态的影响

10.3.4板坯连铸机悬浮式液压扇形段工作特性研究

参考文献

11连铸过程检测技术

参考文献

秦勤、吴迪平、邹家祥等编著的《连铸设备的热行为及力学行为》系统地论述了连续铸钢设备及其运行过程中的热行为和力学行为，包括钢包、钢包回转台、结晶器及其振动机构、扇形段及凝固末端轻压下的力学特性的设计计算及仿真。本书还通过连铸设备介绍了现代机械设计理论方法以及现代检测方法。

《连铸设备的热行为及力学行为》可供机械、冶金等专业的本科生和研究生使用，也可供有关设计院所及工厂技术人员参阅。

《超高钢级管线管显微组织及力学行为研究》是中国石油天然气股份有限公司科学研究与技术开发“重大专项”《第三代大输量天然气管道工程关键技术研究》项目的重要研究成果。内容涵盖X90/X100板材和钢管的精细显微组织结构及测试表征技术、应力应变行为、韧脆转化行为、断裂力学行为、化学成分等。作为靠前首部超高钢级油气输送用管材专著，是X90/X100管线钢开发和应用的重要技术储备，对X90/X100管线钢的规模化应用具有重要的指导意义，同时，也是对我国具有靠前靠前水平的重大理论技术创新成果的一次展示。

研究项目以深埋高应力煤矿巷道围岩常常出现破裂、破坏甚至失稳，现有岩石力学理论和数值计算方法不能充分考虑和解决破裂围岩继续承载（变形、甚至破坏）的性状、以及围岩破裂破坏后如何稳定控制为背景。在认识到围岩在变形－破坏的过程中通过转移和调整应力状态及自稳形成自承结构(具有一定的承载能力)的基础上，拟根据空心岩柱试样在不同约束下的破裂后再破坏试验、高围压下巷道破裂围岩的三维相似材料模拟试验、以及实际破坏巷道围岩变形的监测分析等内容的研究，试图揭示破裂围岩的力学行为及机理，包括：破裂围岩再破坏后的强度特征、变形特征、本构理论模型、以及高围压下巷道破坏围岩的控制和稳定性评价方法等。这对于深部矿山岩石力学问题的解决及其它深部岩石工程都具有重要的理论和应用价值。