连铸结晶器内初始凝固现象研究/张海辉著.

定价：75.00元

出版时间：2024.8

ISBN 978-7-5024-9965-5

9787502499655

内容提要

本书共8章，介绍了连铸结晶器钢液初始凝固热模拟装置的开发及其在连铸领域的应用，详细阐述了快速测温技术，传热反问题，频谱分析技术及噪声过滤与信号提取技术，结晶器钢水凝固，保护渣渗入、结晶、润滑及控热等多相体系热动力学行为，以及结晶器内热动力学行为、结晶器内腔形貌、连铸工艺参数与铸坯质量、连铸效率的关系模型。

本书可供钢铁领域的高校师生、研究者和企业人员阅读参考。

目  录

1绪论1

1.1连铸坯表面质量1

1.2结晶器振动2

1.3表面形貌5

1.3.1振痕类型6

1.3.2深振痕的危害8

1.3.3弯月面形状8

1.4铸坯表面振痕形成机理11

1.4.1断裂-愈合振痕机理12

1.4.2弯月面变形振痕机理13

1.4.3弯月面凝固振痕机理15

1.5结晶器内凝固与传热现象16

1.5.1结晶器热流密度测量16

1.5.2结晶器保护渣润滑与传热18

1.6初始凝固国内外研究现状20

1.6.1初始凝固研究方法20

1.6.2发展中的连铸结晶器钢液初始凝固热模拟装置技术22

2连铸结晶器钢液初始凝固热模拟装置及实验技术27

2.1连铸结晶器钢液初始凝固热模拟装置介绍27

2.2热电偶布置32

2.2.1热电偶安装原则32

2.2.2连铸结晶器钢液初始凝固热模拟装置热电偶安装35

2.3温度采集和温度噪声过滤36

2.3.1温度采集36

2.3.2温度采样速率36

2.4频域分析38

2.4.1傅里叶变换38

2.4.2信号提取39

2.4.3功率谱密度（PSD）计算40

2.5连铸结晶器钢液初始凝固热模拟装置技术路线41

3结晶器温度场的传热反问题：共轭梯度43

3.1传热正问题数学模型43

3.2传热反问题的构造45

3.3共轭梯度法求解反问题46

3.3.1灵敏度问题47

3.3.2伴随问题48

3.4反问题模型的计算过程49

3.4.1收敛标准49

3.4.2算法计算过程50

3.5反问题模型数值验证52

3.5.1验证例子计算52

3.5.2结果验证55

3.6传热反问题在结晶器钢液初始凝固热模拟装置上的应用57

3.6.1实验仪器配置和结果57

3.6.2结晶器温度场反演结果与讨论59

3.6.3对比2D-IHCP和Beck的1D-IHCP反演的热流密度65

4结晶器内初始坯壳凝固研究68

4.1实验过程68

4.2结果与讨论69

4.2.1初始坯壳凝固时结晶器温度场69

4.2.2初始坯壳凝固时结晶器热流密度73

4.2.3坯壳表面形貌和厚度分析80

4.2.4结晶器与坯壳间渣膜结构85

5结晶器参数对初始坯壳凝固的影响88

5.1实验过程和参数88

5.2实验结果与讨论89

5.2.1结晶器振动频率对初始凝固的影响89

5.2.2结晶器振动幅度对初始凝固的影响99

5.2.3液面波动对初始凝固的影响100

6超低碳钢结晶器内初始凝固行为104

6.1概述104

6.2凝固传热反问题104

6.2.1凝固传热的正问题104

6.2.2构造凝固传热反问题106

6.2.3凝固传热反问题的求解106

6.2.4正问题和反问题的验证108

6.3实验及其结果讨论111

6.3.1低碳钢连铸实验111

6.3.2实验数据处理113

6.3.3初始凝固现象分析116

7渣钢反应对连铸钢水初始凝固的影响124

7.1概述124

7.2实验过程126

7.3结果与讨论127

7.3.1初始坯壳表面形貌127

7.3.2坯壳厚度128

7.3.3渣膜厚度与组织130

7.3.4结晶器传热行为 132

7.3.5保护渣渣膜的传热与润滑行为134

8展望141

参考文献142

附录AAR自回归模型求解信号的功率谱密度157

附录BAiry波动理论160