右图的硫印对比.PPT

8 连铸坯检测 8.1连铸坯表面温度的测量 连铸坯表面温度是很重要的工艺参数，直接影响到连铸坯的表面及内部质量，是二冷区配水依据的主要参数。测量连铸坯表面温度的主要方法是以非接触式为主，目前较多采用的是红外窄波段光电高温计测量铸坯表面温度。 首先用透镜将被测连铸坯表面的热辐射聚焦，采用光纤维输运到变送器，变送器内的红外传感器将光信号转换为电信号，并将电信号放大线性化后，成为线性的标准电流信号输出到显示仪表。其工作原理如图8-1所示。 图8-1 光纤高温 计原理框图 由于测头对测量的环境要求较为苛刻，为此对测量头需要进行保护并对铸坯表面进行去铁皮处理。图8-2为测头的保护套管，在保护套管上有冷却用的进出水嘴，还有吹扫测头周围水蒸汽用的压缩空气，其吹扫所用压缩空气的压力要大于0.4MPa。图8-3为一种去除连铸坯表面氧化铁皮的测量装置。  图8-2 测量头保护套图 图8-3 高温计氧化铁皮清除装置 由于上述方法安装起来比较复杂，测量连铸坯表面温度也可采用远红外仪、红外热成像仪等方法。CCD红外传感器将多个相同类型的单个CCD单元以线形和矩阵形式排列，可以构成行作用和面作用图像采集通道，在测定铸坯表面温度分布时，采用一列CCD作为传感器，装在水冷外壳内，用广角镜头，可测量整个宽度上的温度分布，用微机进行数据处理，并进行显示，其安装示意图如8-4所示。 图8-4 CCD传感器测量连铸坯表面温度示意图 8.2 连铸坯凝固末端的测量 在连铸生产过程中，凝固终点的位置是影响连铸坯拉速的关键因素；连铸轻压下和凝固末端电磁搅拌技术的实施与连铸坯液芯的长度有着非常密切的关系。 通常确定铸坯凝固终点的方法有三种，一是数学模型方法，建立传热数学模型，计算出连铸坯完全凝固所需的时间；二是试验确定法，例如用射钉方法测量坯壳厚度；三是在线测定法，包括铸坯鼓肚力测定法、表面温度测定法（根据实测的表面温度与数模计算的表面温度进行比较，最终确定凝固终点的位置）等。以下介绍射钉法测量连铸坯凝固末端。 国内普遍采用射钉法来测量铸坯的凝固层厚度。射钉的过程是将装有示踪剂（硫）的钉在连铸机的不同位置射入铸坯，待铸坯冷却后，切取含有射钉的铸坯试样。对铸坯试样进行刨削处理，用刨床刨削至钉的中心线位置，此时，射钉的轮廓将清晰显现。再用磨床对铸坯表面进行加工，保证一定的光洁度。 待上述加工完成后，对已露出射钉轮廓的铸坯进行酸浸处理。这样，射钉的全貌会显露出来。根据射钉的不同形貌可以测得凝固坯壳的厚度，确定凝固末端的位置。再根据凝固的平方根定律计算得到连铸机的综合凝固系数，由综合凝固系数可以计算得到连铸机的冶金长度。图8-5为连铸板坯射钉后，铸坯酸浸、硫印结果，由图8-5a能清楚的区分连铸铸坯的凝固结构（a）区--固相区；（b）区—固液两相区；（c）区--液相区 图8-5 射钉后铸坯酸浸、硫印结果 8.3 连铸坯表面质量的检测 连铸坯表面质量的检测方法可按在线及离线来分类。在线的检测方法主要有光学方法、感应加热法、涡流法。离线检测主要有目视观察。为了提高检测的准确性，还可采用荧光、着色、磁粉探伤及目视检查等检测方法来发现连铸坯表面缺陷，离线物理探伤通常需要对连铸坯进行取样简单加工后再进行探伤。本节主要介绍以下几种检测方法。 8.3.1 光学检测法 光学检测法中有利用外部光源，也有利用板坯表面发射光的方法。图8-6为利用外部光源铸坯表面缺陷检测示意图。该方法可检测出长度为50mm以上的裂纹，通过观察打印结果判断铸坯的表面质量，决定切割尺寸及是否热送。 图8-6 光学法检验铸坯表面缺陷示意图 8.3.2 涡流检测法 高温连铸坯表面缺陷也有采用涡流法来检测，其原理是在靠近铸坯表面的线圈上加以交流电，在铸坯表面会产生涡流，并产生相应的磁通，当铸坯表面有缺陷时，铸坯表面产生的磁通发生变化，结果影响铸坯表面附近线圈阻抗的变化，测出线圈阻抗的变化就可确定表面缺陷。这种检测方法能对裂纹深度进行定量分析。由于FeO是磁性物质，影响测量结果，检测时必须配备去铁鳞装置。 8.3.3 着色探伤法 着色探伤法是一种离线探伤法，是一种简单而有效的无损探伤方法。着色探伤的原理是利用一种渗透液渗透到铸坯缺陷的缝隙中，即将铸坯表面刷涂或喷涂渗透液，然后将铸坯表面的渗透液清洗干净，再涂抹显色剂使缺陷内的渗透液吸附在显色剂上，就能呈现缺陷轮廓的图像。如图8-7所示。