概率论与数理统计教案假设检验

概率论与数理统计教学教案第7章假设检验授课序号02,,n X 是取自总体的一个样本，给定显著性水平为0μ≠，选取检验统计量1,n X 来自总体2,n Y 来自总体，下面给出三种最常见的检验类型：1.2221,σσ已知，关于均值差检验假设：H 选取检验统计量为,,n X 是取自总体的一个样本，给定显著性水平为0: μμ>,(0,1)N ，当复合化成形加工方法及技术基础5.1 材料成形加工技术的复合化20世纪70年代开始，人们把信息、能源和材料誉为人类文明的三大支柱，20世纪80年代以来又把新材料技术与信息技术、生物技术一起列为高新技术革命的重要标志。

材料科学与工程技术作为基础科学以及应用科学技术领域所有高新技术的主要支撑技术，其关键地位与重要作用愈来愈显著。

材料成形加工是新材料实用化的关键，是新材料技术的重要组成部分。

21世纪科学与技术的重要特征及发展趋势是在更广泛和深层次上的多学科交叉融合。

新世纪的多学科交叉融合的科学技术发展特征体现在材料加工领域就是融合新材料、高能束、信息等高新技术，在成形加工全过程中实现高效、优质、灵捷和洁净化、材料制备与成形的短流程和一体化。

随着尖端科技与人类文明的高度发展和进步，不仅要求高精度地制造新型外观功能的产品，而且需要经济、绿色地制造优异性能的零部件。

一些应用于能源、航空航天、微电子、信息、生物工程等尖端科技的零部件（如燃料电池、生体材料、压电材料、超导材料、隐形材料、环保材料……），若用传统的液态或固态的体积成形或去除成形，或粉末冶金和物理化学方法制造，材料制备与成型加工过程分离，工艺流程与制造周期长，难以满足低成本绿色制造的要求。

另一方面，随着全球经济一体化和知识经济时代的到来，制造业要在激烈的全球化市场竞争中求生存和发展，势必追求新产品快速开发的灵捷响应能力、优质高附加值、低成本和产品生命周期的低环境负荷四方面的综合最佳化。

为适应尖端科技的发展、全球化市场竞争以及国民经济可持续发展的需要，材料加工技术向着复合化方向发展，复合化的特征表现在“过程综合、材料综合、能量场综合、技术综合”四个方面及其相互间的交叉融合。

“过程综合”指工艺流程的短缩化，如连铸连轧、半固态成形、无模直接制造等。

“材料综合”指梯度功能材料或复合材料的制备成形一体化，如喷射成形、数控添加材料沉积成形。

“能量场综合”指除利用热能、机械力能外，还借助电磁、等离子、激光、电子束等能量场的复合作用来成形，如无模电磁铸造、通电轧制、复合高能束焊接/喷涂等。

“技术综合”指铸造、塑性加工、焊接、热处理、表面工程、特种加工、CAD/CAE/CAM等技术的复合化，如板料的无模柔性成形、快速原型和快速制造技术的诞生与发展就是技术综合的产物。

下面将围绕这四个方面的综合介绍材料加工复合化技术。

5.2 连铸连轧技术5.2.1 定义及产生背景（1）定义“连铸连轧”是指由铸机生产出来的高温无缺陷坯，无需清理和再加热（但需经过短时均热和保温处理）而直接轧制成材，这种把“铸”和“轧”直接连成一条生产线的工艺流程就称为“连铸连轧”。

国外把这种工艺称作CC-DR（Continuous Casting and Direct Rolling）工艺——连铸坯直接轧制工艺。

其突出优点是使铸坯的热量得到充分利用，也有利于改善连铸坯表面和内部质量，提高金属收得率，而且可由单一尺寸的结品器获得多种形状尺寸的铸坯，特别是获得难于浇铸的小断面铸坯。

连铸连轧技术的出现，促使钢铁厂无论从生产模式到钢厂结构都发生了深刻的变革，从而使得能耗降低，生产流程缩短，产品质量和经济社会效益显著提高等，给钢铁企业带来了更大的市场竞争能力和发展空间。

（2）产生背景70年代的能源危机, 刺激了欧、美、日等国家开发薄板坯连铸机的积极性。

在此之前，人们虽然对此也做过大量的试验、研究，并取得了许多成果，但终因向连铸机注入钢水的方法、高速浇铸和高纯度钢水等问题得不到根本解决而中止。

70年代后期，耐火材料、过程控制和炉外精炼等技术已发展成熟从而为解决以上问题打下了基础；但研究工作的精力主要集中在以采用移动式结晶器为主的双带连铸机上，难度较大，一直没有用于大规模的工业生产。

到80年代，常规板坯连铸技术已日益成熟，把常规板坯连铸的成熟技术应用到薄板坯连铸上成为研究开发的指导思想。

其中，德国的DEMAG公司和SMS公司走在了研究和开发的前列。

1986 年，SMS公司在Thyssen公司的铸钢车间成功地进行了薄板坯连铸机试验，开启了薄板坯连铸技术应用的新篇章。

薄板坯连铸机的成功使薄板坯连铸连轧成为可能。

1989年7月，美国纽克钢公司在印第安那州的克劳福兹维尔建成了世界上第一个CSP车间, 标志着薄板坯连铸连轧技术真正投入了工业生产。

自世界上为短流程小钢厂开发的薄板坯连铸连轧技术获得工业上的成功以来，受到了世界各国冶金界的极大关注，并产生了巨大反响。

因为人们由此看到了叹谓”夕阳工业”的钢铁工业的新的生机。

据预测，到2010年，全球将建成75个薄板坯连铸连轧生产厂，总生产能力将达1.9亿吨，届时50％左右的热轧卷板将由薄板坯连铸连轧来生产。

近终形钢产品连铸是一项高新技术，目前已趋于成熟，走向工业化。

它的实质是在保证成品钢材质量的前提下，尽量缩小铸坯的断面来取代压力加工。

近终形连铸通常可分为三大类：薄板坯连铸、板带连铸及喷雾成形。

与普通连铸工艺相比，薄板坯连铸连轧具有如下优点：1）工艺简化，设备减少、生产线缩短。

薄板坯连铸连轧省去了粗轧和部分精轧机架，生产线一般仅200余米，降低了单位基建造价，缩短了施工周期．可较快地投产并发挥投资效益。

2）生产周期短。

从冶炼钢水至热轧板卷输出，仅需1.5h，从而节约流动资金，降低生产成本，企业可较快取得较好的经济效益。

3）节约能源，提高成材率。

由于实现了连铸连轧，薄板坯连铸连轧可直接节能66kg／t、间接节能145kg／t，成材率约提高11％～13％。

近年来，大批薄板坯连铸连轧生产线在世界各地纷纷建成。

截至目前，世界上已有38个薄板坯连铸连轧生产厂约56条生产线，其中CSP 32套(占全部套数的56%)，ISP 10套，FTSC 7套，QSP 5套，CONROLL 6套，总生产能力已超过5500万吨。

如此短的时间内有这种局面，显示出薄板坯连铸连轧技术在短流程小钢厂中的实践是成功的。

它具有多种技术和效益上的优势，现已被众多钢铁联合企业看好，并准备在传统的高炉一转炉流程中采用该技术。

它将充分发挥薄板坯连铸连轧技术的自身优势，又将促进传统流程的产品结构优化，产生显著的经济和社会效益。

薄板坯连铸连轧是当今世界钢铁冶金工业具有革命性的前沿技术，它集科学、技术和工程为一体，将热轧板料的生产在一条短流程的生产线上完成，充分显示出其先进性和科学性，世界各国都对此给予了极大关注。

5.2.2 技术优点与经济效益用钢水直接浇铸成接近成品形状的带钢或者棒线材是钢铁界梦寐以求的理想。

自从1846年H．Bessemer提出设想，经过100多年来的诸多业内人士的努力奋斗，在攻克了诸如快速凝固技术、自动控制技术、自动检测技术和新材料控制技术等一些关键技术之后，在20世纪80年代终于实现了薄板坯连铸连轧和棒线材连铸连轧，它是继氧气转炉炼钢，连续铸钢之后钢铁工业重要的革命性技术之一。

与传统的连铸再热轧工艺相比，薄板坯连铸连轧工艺具有流程短、基建投资少、能耗低、金属成材率搞、技术集成度高、生产周期短等特点而迅速在全世界范围内认可，成为新热轧生产线上的首选设备。

近终形连铸以其接近最终产品尺寸、改善材料性能、生产流程短、投资省、节能和保护环境等一系列优点，被誉为冶金科技的一项重大变革，是当今国际冶金界的一个热点。

其最终日标是，尽量提高与成品轧材尺寸和形状接近的连铸坯，以减小压力加工实施的塑性压缩量。

传统热轧带钢生产一般是炼钢车间冶炼钢水，铸成一定规格长度的厚板坯，冷却后送往轧钢车间，经处理、编组后需由加热炉进行再加热至轧制温度才能轧制成材。

炼钢车间与轧钢车间是两个相对独立的车间，生产线不连续，而薄板坯连铸连轧是将连铸机和连轧机连成一条生产线，钢水由薄板坯连铸机铸成一定规格长度的薄板坯，随即进入在线的再加热炉进行少量加热，即送入连轧机轧制成材。

开发近终形连铸与轧钢系统直接连接而构成连铸连轧生产线，可以明显的简化轧钢生产系统、降低吨钢设备投资和生产费用、加速流动资金周转和节约能源等。

与传统方式相比，轧制设备投入节省约30％，动力和能耗节省约50％，吨钢成本下降了185—370元。

据国外统计，近年来薄规格热轧产品以每年60％的比例增长，每吨超薄热带的利润可增加20~40美元。

具体地说，连铸连轧具有如下优点：(1) 生产周期短，从钢水到产品的生产流程从数天或者5～6h，缩短到不足0.5h；(2) 占地面积少，薄板坯连铸连轧厂占地面积约为常规流程的四分之一；(3) 固定资产投资少，尤其是薄板坯连铸连轧厂固定资产投资优势明显，约为常规流程的五分之—；(4) 金属的收得率高，金属收得率显著增高，尤其是无头轧制技术的成材率超过了99％；(5) 钢材性能好，由于铸坯过程的快速冷却，板坯铸态组织致密，钢水的冷却强度很大，改善了钢材质量。

对于某些低合金钢，由于坯料无相变加热有利于微合金元素的完全溶解，在γ→α→γ的相变过程中，品粒得到了细化，这对改善轧件组织是有利的；(6) 能耗少，由于采用热送热装、感应加热以及EcR等技术，能耗仅为常规生成方式的35％～45％；电耗仅为常规流程的80％～90％；生产成本降低20％～30％；(7) 工厂定员大幅降低，棒材厂可减员20％，而薄板坯连铸连轧厂的定员仅为常规热带厂的13％。

以上几方面的优点必然使基建投资少，资金占用少，能源、人力消耗低，得到高的经济效益。

但是，连铸连轧生产方式存在的最关键的问题是，如何保证生产过程的在线、离线协调一致。

这是一个复杂的系统管理工程，它需要计划、调度、生产和设备诸方面协调配合的一致性来保证生产过程的稳定进行。

由于薄板坯连铸连轧能带来显著的经济效益，因而近十年来其开发应用受到工业发达国家和发展中国家的高度重视。

据不完全统计，迄今全世界已有6个国家和地区的公司和工厂建成了17套试验性和工业性生产的薄板坯连铸连轧机组，还有10家与有关设备制造公司签订了订货合同。

据日本钢板界权威人士预测，到2020年全世界由薄板坯连铸连轧机组生长的带钢将占带钢总产量的40～60％。

5．2．3典型的连铸连轧生产线组成（1）传统的连铸再热轧工艺流程传统的连铸再热轧工艺是由钢水直接浇注铸造为坯，然后保温冷却，再送至轧制车间重新加热到一定温度进行热轧。

流程长、时间和空间跨度大、能源与人力浪费严重，造成企业的资金流动性和经济效益较差，材料的利用率低且，已不能适应汽车、能源、航空航天、造船等相关产业的市场快速响应的要求。