《水平連鑄與同水平鑄造》以國內外水平連鑄與同水平鑄造的試驗研究成果及生產實踐為基礎，通過研究各種金屬水平連鑄及鋁合金同水平鑄造實踐結果，探討共同規律，據此再分析其個性特點。經過分析比較，明確了彎月面的作用和凝固殼波動性作用在連續鑄錠過程中的意義；在此基礎上提出有關鑄錠周邊細等軸晶區的波動性成因和結晶器內熱交換四階段模型的看法。《水平連鑄與同水平鑄造》共分6章。第1章簡要敘述了與連鑄有關的金屬材料知識；第2章概要歸納了多種金屬水平連鑄及同水平鑄造的基本原理；第3章介紹了多種金屬連鑄時傳熱過程的研究概況；第4章介紹多種金屬連鑄凝固過程的研究概況；第5章從生產工藝角度評述了相關生產設備結構的合理性；第6章匯集了國內外多種金屬水平連鑄及同水平鑄造的部分研究成果和生產實例。《水平連鑄與同水平鑄造》可供從事冶金、鑄造生產和套用的科研、生產技術人員及高等院校相關專業師生參考。
基本介紹
- 書名：水平連鑄與同水平鑄造
- 出版社：冶金工業出版社
- 頁數：403頁
- 開本：16
- 品牌：冶金工業出版社
- 作者：向凌霄
- 出版日期：2010年4月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787502451592, 7502451595
內容簡介,圖書目錄,序言,
內容簡介
《水平連鑄與同水平鑄造》是由冶金工業出版社出版的。
圖書目錄
緒論
1 連續鑄錠發展概況
2 連續鑄錠在冶金工業中的意義
3 封閉式連鑄
參考文獻
1 連續鑄錠生產的基礎知識
1.1 液態金屬的性質
1.1.1 熔點與沸點
1.1.2 質量熱容
1.1.3 密度
1.1.4 凝固時的體積變化
1.1.5 體脹率
1.1.6 電阻率
1.1.7 熱導率
1.1.8 黏度
1.1.9 氣體的溶解度
1.1.10 液態金屬的表面張力
1.2 固態金屬的性質
1.2.1 密度
1.2.2 線脹係數
1.2.3 熱容
1.2.4 熱傳導
1.3 熱擴散率
1.4 金屬的高溫力學性能
1.5 金屬的摩擦係數
參考文獻
2 連續鑄錠原理
2.1 恆動式水平連續鑄錠
2.2 波動式水平連續鑄錠
2.2.1 Terssmann式
2.2.2 Hunter式
2.2.3 YHHHM式
2.2.4 TG式
2.3 熱頂鑄造
2.4 表面張力成形法
2.5 彎月面在連鑄生產中的意義
2.6 運動狀態在連鑄生產中的意義
參考文獻
3 連續鑄錠的傳熱過程
3.1 接觸區的波動性
3.2 接觸區傳熱的不對稱性
3.3 熔體靜壓力沿液相穴深度上的等值性
3.4 導流區的熱傳導
3.5 水平連續鑄錠結晶器的傳熱特性
3.5.1 多級結晶器的傳熱特徵
3.5.2 單級結晶器的傳熱特徵
3.5.3 平均熱流密度
3.6 熱頂鑄造的傳熱過程
3.6.1 熱頂鑄造的傳熱特徵
3.6.2 逆流導熱距離的計算
3.6.3 影響逆流導熱距離的因素
3.7 彎月面區域的凝固傳熱
3.7.1 彎月面的成因
3.7.2 彎月面區域凝固傳熱的數值模擬
3.7.3 影響彎月面穩定性的因素
3.8 連續鑄錠凝固傳熱過程的數值模擬
3.8.1 水平連鑄多級式結晶器的傳熱數學模型
3.8.2 水平連鑄單級式結晶器的傳熱數學模型
3.8.3 水平連鑄數值模擬的準確性
3.8.4 水平電磁連續鑄造凝固傳熱過程的數值模擬
3.9 影響凝固傳熱過程的因素
3.9.1 影響結晶器內凝固傳熱的因素
3.9.2 影響二次冷卻區散熱的因素
參考文獻
4 連續鑄錠的凝固過程
4.1 凝固區
4.2 金屬凝固時的體積變化
4.3 凝固方式與晶體的形態
4.4 合金元素的偏析
4.5 金屬凝固過程中的聲發射特點
4.6 連續鑄錠的正常晶粒組織
4.6.1 表面等軸晶區的形成
4.6.2 柱狀晶區的形成
4.6.3 中心等軸晶區的形成
4.6.4 柱狀結晶與等軸晶的過渡條件
4.7 立式連續鑄錠凝固過程的研究
4.8 同水平鑄造的凝固過程
4.8.1 熱頂鑄造的凝固過程
4.8.2 油氣潤滑模熱頂鑄造
4.8.3 同水平鑄造
4.9 水平連鑄的凝固過程
4.9.1 水平連續鑄鋼的凝固過程
4.9.2 水平連鑄銅合金錠的凝固過程
4.9.3 鋁及鋁合金水平連鑄的凝固過程
4.9.4 水平連續鑄錠的組織特點
4.10 連續鑄錠凝固過程中的應力狀態
4.11 彎月面在連續鑄錠過程中的作用
4.11.1 彎月面在封閉式連續鑄錠過程中形成過渡區
4.11.2 彎月面為封閉式連續鑄錠提供潤滑空間
4.11.3 彎月面對鑄錠表面質量的影響
4.12 氣隙對封閉式連續鑄錠過程的作用
4.13 結晶器激冷對連續鑄錠的作用
4.13.1 結晶器激冷可促進凝固殼與結晶器接觸的波動性
4.13.2 激冷對鑄錠周邊細等軸晶區的影響
4.13.3 激冷對氣隙區散熱的影響
4.13.4 冷卻水對結晶器激冷效果的影響
4.13.5 液態金屬與結晶器內壁界面的傳熱係數
4.13.6 結晶器壁溫度場的數值模擬
4.14 液態金屬靜壓力的作用
4.15 封閉式連鑄過程中的潤滑作用
4.16 鑄錠凝固殼與結晶器壁的相對運動
4.17 凝固殼的失穩特徵
4.18 凝固係數
4.19 電磁場在連續鑄錠過程中的作用
參考文獻
5 連續鑄錠生產設備的工藝特性
5.1 儲液槽
5.1.1 中間包
5.1.2 熱頂
5.2 導流區結構
5.2.1 分離環溫度應力的計算
5.2.2 分離環機械應力的計算
5.3 結晶器
5.3.1 結晶器材料
5.3.2 結晶器壁厚
5.3.3 結晶器長度
5.3.4 結晶器的錐度
5.3.5 結晶器的冷卻結構
5.3.6 結晶器的潤滑結構
5.3.7 結晶器工作壁表面鍍層
5.3.8 水平連鑄鋁及鋁合金錠用結晶器
5.3.9 水平連鑄銅及銅合金錠用結晶器
5.3.10 水平連鑄鋼錠用結晶器
5.3.11 熱頂鑄造用結晶器
5.4 引錠裝置
5.5 鑄錠二次冷卻裝置
5.5.1 錐簾式噴射冷卻結構
5.5.2 噴灑式冷卻結構
5.6 牽引裝置
5.6.1 輥式牽引裝置
5.6.2 鏈板式牽引裝置
5.6.3 拖曳式牽引裝置
5.6.4 水平連鑄機牽引能力的計算
5.6.5 熱頂鑄造的傳動裝置
5.7 鑄錠切斷裝置
5.7.1 冶金長度的計算
5.7.2 同步鋸
5.7.3 同步氣割裝置
5.7.4 同步剪
5.7.5 飛剪
……
6 生產實踐
參考文獻
1 連續鑄錠發展概況
2 連續鑄錠在冶金工業中的意義
3 封閉式連鑄
參考文獻
1 連續鑄錠生產的基礎知識
1.1 液態金屬的性質
1.1.1 熔點與沸點
1.1.2 質量熱容
1.1.3 密度
1.1.4 凝固時的體積變化
1.1.5 體脹率
1.1.6 電阻率
1.1.7 熱導率
1.1.8 黏度
1.1.9 氣體的溶解度
1.1.10 液態金屬的表面張力
1.2 固態金屬的性質
1.2.1 密度
1.2.2 線脹係數
1.2.3 熱容
1.2.4 熱傳導
1.3 熱擴散率
1.4 金屬的高溫力學性能
1.5 金屬的摩擦係數
參考文獻
2 連續鑄錠原理
2.1 恆動式水平連續鑄錠
2.2 波動式水平連續鑄錠
2.2.1 Terssmann式
2.2.2 Hunter式
2.2.3 YHHHM式
2.2.4 TG式
2.3 熱頂鑄造
2.4 表面張力成形法
2.5 彎月面在連鑄生產中的意義
2.6 運動狀態在連鑄生產中的意義
參考文獻
3 連續鑄錠的傳熱過程
3.1 接觸區的波動性
3.2 接觸區傳熱的不對稱性
3.3 熔體靜壓力沿液相穴深度上的等值性
3.4 導流區的熱傳導
3.5 水平連續鑄錠結晶器的傳熱特性
3.5.1 多級結晶器的傳熱特徵
3.5.2 單級結晶器的傳熱特徵
3.5.3 平均熱流密度
3.6 熱頂鑄造的傳熱過程
3.6.1 熱頂鑄造的傳熱特徵
3.6.2 逆流導熱距離的計算
3.6.3 影響逆流導熱距離的因素
3.7 彎月面區域的凝固傳熱
3.7.1 彎月面的成因
3.7.2 彎月面區域凝固傳熱的數值模擬
3.7.3 影響彎月面穩定性的因素
3.8 連續鑄錠凝固傳熱過程的數值模擬
3.8.1 水平連鑄多級式結晶器的傳熱數學模型
3.8.2 水平連鑄單級式結晶器的傳熱數學模型
3.8.3 水平連鑄數值模擬的準確性
3.8.4 水平電磁連續鑄造凝固傳熱過程的數值模擬
3.9 影響凝固傳熱過程的因素
3.9.1 影響結晶器內凝固傳熱的因素
3.9.2 影響二次冷卻區散熱的因素
參考文獻
4 連續鑄錠的凝固過程
4.1 凝固區
4.2 金屬凝固時的體積變化
4.3 凝固方式與晶體的形態
4.4 合金元素的偏析
4.5 金屬凝固過程中的聲發射特點
4.6 連續鑄錠的正常晶粒組織
4.6.1 表面等軸晶區的形成
4.6.2 柱狀晶區的形成
4.6.3 中心等軸晶區的形成
4.6.4 柱狀結晶與等軸晶的過渡條件
4.7 立式連續鑄錠凝固過程的研究
4.8 同水平鑄造的凝固過程
4.8.1 熱頂鑄造的凝固過程
4.8.2 油氣潤滑模熱頂鑄造
4.8.3 同水平鑄造
4.9 水平連鑄的凝固過程
4.9.1 水平連續鑄鋼的凝固過程
4.9.2 水平連鑄銅合金錠的凝固過程
4.9.3 鋁及鋁合金水平連鑄的凝固過程
4.9.4 水平連續鑄錠的組織特點
4.10 連續鑄錠凝固過程中的應力狀態
4.11 彎月面在連續鑄錠過程中的作用
4.11.1 彎月面在封閉式連續鑄錠過程中形成過渡區
4.11.2 彎月面為封閉式連續鑄錠提供潤滑空間
4.11.3 彎月面對鑄錠表面質量的影響
4.12 氣隙對封閉式連續鑄錠過程的作用
4.13 結晶器激冷對連續鑄錠的作用
4.13.1 結晶器激冷可促進凝固殼與結晶器接觸的波動性
4.13.2 激冷對鑄錠周邊細等軸晶區的影響
4.13.3 激冷對氣隙區散熱的影響
4.13.4 冷卻水對結晶器激冷效果的影響
4.13.5 液態金屬與結晶器內壁界面的傳熱係數
4.13.6 結晶器壁溫度場的數值模擬
4.14 液態金屬靜壓力的作用
4.15 封閉式連鑄過程中的潤滑作用
4.16 鑄錠凝固殼與結晶器壁的相對運動
4.17 凝固殼的失穩特徵
4.18 凝固係數
4.19 電磁場在連續鑄錠過程中的作用
參考文獻
5 連續鑄錠生產設備的工藝特性
5.1 儲液槽
5.1.1 中間包
5.1.2 熱頂
5.2 導流區結構
5.2.1 分離環溫度應力的計算
5.2.2 分離環機械應力的計算
5.3 結晶器
5.3.1 結晶器材料
5.3.2 結晶器壁厚
5.3.3 結晶器長度
5.3.4 結晶器的錐度
5.3.5 結晶器的冷卻結構
5.3.6 結晶器的潤滑結構
5.3.7 結晶器工作壁表面鍍層
5.3.8 水平連鑄鋁及鋁合金錠用結晶器
5.3.9 水平連鑄銅及銅合金錠用結晶器
5.3.10 水平連鑄鋼錠用結晶器
5.3.11 熱頂鑄造用結晶器
5.4 引錠裝置
5.5 鑄錠二次冷卻裝置
5.5.1 錐簾式噴射冷卻結構
5.5.2 噴灑式冷卻結構
5.6 牽引裝置
5.6.1 輥式牽引裝置
5.6.2 鏈板式牽引裝置
5.6.3 拖曳式牽引裝置
5.6.4 水平連鑄機牽引能力的計算
5.6.5 熱頂鑄造的傳動裝置
5.7 鑄錠切斷裝置
5.7.1 冶金長度的計算
5.7.2 同步鋸
5.7.3 同步氣割裝置
5.7.4 同步剪
5.7.5 飛剪
……
6 生產實踐
參考文獻
序言
連續鑄錠工藝套用於工業生產，始於20世紀30年代的有色金屬工業，迄今已有80-餘年。水平連鑄套用於工業生產則始於1950年，到現在已有近60年的歷史。至今連續鑄錠生產已廣泛套用於整個冶金工業企業。
1960年，我在中南礦冶學院（今中南大學）學習期間，陳存中教授為我們講授“有色合金熔鑄”課程，初次接受連續鑄錠知識。1962年畢業，分配到冶金工業部瀋陽鋁鎂設計研究院工作。1964年，開始從事水平連鑄鋁錠的試驗研究。為了做好工作，廣泛收集了各種金屬的連續鑄錠資料，為編寫本書打下基礎。20世紀70年代初，曾有友人向我建議，將水平連鑄資料匯集成冊。80年代以來，水平連續鑄鋼工藝和同水平鑄造在我國得到廣泛發展，更激起了我提筆的興趣。彼時因忙於完成工作任務，總是未能如願。今日得空閒，將工作和學習中積累的資料匯集整理，編著成此書。
在連續鑄錠生產中，凝固與傳熱過程是最根本的技術內容，一直是研究者深入探討盼課題。A·A.CKBOpKOB和A.AKrIMeHKO的著作Tertaonepeeiia N 3aTB印且eBaHHeCTarnk B YCTaHOBKaX HenpepbmHOPaanHBKH，是早期的專著，該書主要根據水熱模擬法和試驗研究結果寫成，其試驗研究結果對連鑄生產和研究還是有借鑑意義的。當今，計算機技術廣泛套用於各個領域，為連鑄中的凝固與傳熱過程實現數值模擬創造了有利條件，是當今許多研究者的熱點課題，也是本書探討的重要內容。
連續鑄錠包括立式、水平式和傾斜式。立式連續鑄錠包括敞露液面連鑄和熱頂鑄造。敞露液面的立式連鑄和水平連鑄，已廣泛套用於各種金屬的連續鑄錠生產中；熱頂鑄造發展為同水平鑄造，目前僅套用於鋁及鋁合金錠生產中。傾斜式連鑄見諸早期研究過程中，實際生產中已不多見。在連續鑄錠技術的發展過程中，它們之間相互影響和交融。它們有著各自的特點，也有共性內容。水平連鑄與同水平鑄造的共性內容更多一些，將其合卷編寫，目的是想通過個性內容探討共同的規律；根據共同規律再去分析個性內容的特點，以期促進連鑄技術的發展。作為一種專門的生產方法來進行探討，不囿於某種金屬，會了解得更全面些。經過分析比較，明確了彎月面的作用和凝固殼的波動性作用在連續鑄錠過程中的意義；在此基礎上提出了周邊細等軸晶區的凝固殼波動性成因和結晶器內熱交換四階段模型的看法。
表面張力成形法不用激冷的結晶器，依靠液態金屬的表面張力而成形，直接噴水冷卻鑄坯。從連鑄概念考慮，它是水平連鑄的特例。這種方法的存在表明表面張力在連鑄過程中的重要作用。因此，在連鑄原理中作了較為詳細的介紹，目的在於探討表面張力在水平連鑄與同水平鑄造申的意義。
1960年，我在中南礦冶學院（今中南大學）學習期間，陳存中教授為我們講授“有色合金熔鑄”課程，初次接受連續鑄錠知識。1962年畢業，分配到冶金工業部瀋陽鋁鎂設計研究院工作。1964年，開始從事水平連鑄鋁錠的試驗研究。為了做好工作，廣泛收集了各種金屬的連續鑄錠資料，為編寫本書打下基礎。20世紀70年代初，曾有友人向我建議，將水平連鑄資料匯集成冊。80年代以來，水平連續鑄鋼工藝和同水平鑄造在我國得到廣泛發展，更激起了我提筆的興趣。彼時因忙於完成工作任務，總是未能如願。今日得空閒，將工作和學習中積累的資料匯集整理，編著成此書。
在連續鑄錠生產中，凝固與傳熱過程是最根本的技術內容，一直是研究者深入探討盼課題。A·A.CKBOpKOB和A.AKrIMeHKO的著作Tertaonepeeiia N 3aTB印且eBaHHeCTarnk B YCTaHOBKaX HenpepbmHOPaanHBKH，是早期的專著，該書主要根據水熱模擬法和試驗研究結果寫成，其試驗研究結果對連鑄生產和研究還是有借鑑意義的。當今，計算機技術廣泛套用於各個領域，為連鑄中的凝固與傳熱過程實現數值模擬創造了有利條件，是當今許多研究者的熱點課題，也是本書探討的重要內容。
連續鑄錠包括立式、水平式和傾斜式。立式連續鑄錠包括敞露液面連鑄和熱頂鑄造。敞露液面的立式連鑄和水平連鑄，已廣泛套用於各種金屬的連續鑄錠生產中；熱頂鑄造發展為同水平鑄造，目前僅套用於鋁及鋁合金錠生產中。傾斜式連鑄見諸早期研究過程中，實際生產中已不多見。在連續鑄錠技術的發展過程中，它們之間相互影響和交融。它們有著各自的特點，也有共性內容。水平連鑄與同水平鑄造的共性內容更多一些，將其合卷編寫，目的是想通過個性內容探討共同的規律；根據共同規律再去分析個性內容的特點，以期促進連鑄技術的發展。作為一種專門的生產方法來進行探討，不囿於某種金屬，會了解得更全面些。經過分析比較，明確了彎月面的作用和凝固殼的波動性作用在連續鑄錠過程中的意義；在此基礎上提出了周邊細等軸晶區的凝固殼波動性成因和結晶器內熱交換四階段模型的看法。
表面張力成形法不用激冷的結晶器，依靠液態金屬的表面張力而成形，直接噴水冷卻鑄坯。從連鑄概念考慮，它是水平連鑄的特例。這種方法的存在表明表面張力在連鑄過程中的重要作用。因此，在連鑄原理中作了較為詳細的介紹，目的在於探討表面張力在水平連鑄與同水平鑄造申的意義。
