基于射钉法的连铸板坯液芯测量

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1、基于射钉法的连铸板坯液芯测量田陆詹志伟江兵杨建桃陈陶祖（镭目公司北京研究所，100080）摘要：分析测量连铸坯液芯位置的各种方法，结合该钢厂宽厚板连铸的生产实际情况，采用射钉法测定二冷区的凝固坯壳厚度，并计算铸坯凝固系数。测量结果表明，所测量钢种在0．86米/分的拉速下，铸坯凝固末端的位置与连铸机二级系统的计算结果相差很大。关键词：坯壳厚度射钉法测量MeasurementofSolidificationEndPointofCastingSlabsbasedontheNail-shootingTianLuZhanZhiweiJiangBingYanJ

2、iantaoChenTaozu（BeijingresearchinstituteofRAMON）Abstract：analysisseveralwaysofliquidcoremeasurement.Thethicknessofsolidifiedslabshellinsecondarycoolingregionisdeterminedbynail-shootingtechniquecombinedwiththepracticalproductionsituationofthecontinuouscastersinsteelworksandthes

3、olidificationcoefficientofcontinuouscastbilletiscalculated．themeasurementresultsshowthattheactualslabshellthicknessesofthetwomeasuredsteelgradesaredifferentwiththeresultscalculatedbythesecondlevelsystemofcontinuouscasteratastretchingspeedof0.86m／rain．KeyWords：Nail-shootingtech

4、niqueslabshellthicknessmeasurement一、背景某钢铁公司于2003年引进VAI轻压下全套宽厚板生产设备及系统；自投入生产以来，该套设备运行状态良好，为该厂创造了巨大的经济效益；但是，自投产以来，该连铸机所生产的板坯一直存在表面裂纹、角裂纹、中心裂纹等缺陷，而且中心偏析也没有得到有效改善，这使得导致废坯现象严重。为了进一步挖掘连铸机的经济潜力，减少废坯量，宽厚板厂决定投入资金对工艺进行研究，以便改善板坯质量。工厂技术人员通过分析，认为板坯中心缺陷没有得到改善的原因极有可能是轻压下区间及压下量不合理，决定采用射钉实验来验证

5、轻压下位置是否合理。二、铸坯凝固位置的测量方法目前铸坯凝固末端位置测量方法主要有如下几种：2.1穿刺坯壳法穿刺坯壳法是在连铸生产过程中，在扇形段刺穿坯壳，将钢液流出，然后测量坯壳厚度（１）。2.2放射性元素法在某一时刻，向结晶器中加入放射性元素Au198，Au198随着注流冲入到液芯深处；已凝固的坯壳不含有Au198元素，不具有放射性；未凝固的区域含有Au198元素，具有放射性。将不同位置的铸坯切下，做放射性照相，即可得到铸坯凝固时的真实情况。2.3示踪元素法在某一时刻，向结晶器中加入示踪元素（S、Pb等），等铸坯完全凝固后，做硫印分析，即可得到铸

6、坯液芯的形状及铸坯的凝固状态。2.4鼓肚力检测法在钢水静压力作用下，有液芯存在时，坯壳会产生鼓肚变形；鼓肚检测法就是检测导致坯壳产生鼓肚变形的力的大小，以此来判断已凝固坯壳的厚度（２）。2.5激光——超声波检测法激光——超声波检测法是用脉冲激光照射铸坯表面，以便在铸坯内部产生超声波信号，然后分析超声波信号，来判断铸坯的凝固状态。2.6射钉法将作为示踪材料的钢钉击入正在凝固的坯壳，然后在铸坯相应位置取样进行分析。射钉为普通碳素钢，在钉子上加工有两道含有硫化物的沟槽，在射钉进入铸坯液相穴后，低熔点的硫化物会迅速扩散，所以能够用酸侵蚀和硫印的方法根据硫化

7、物的扩散情况确定铸坯的液芯厚度，从而测出连铸坯凝固壳厚度（３）。穿刺坯壳法和鼓肚力检测法为破坏性实验；示踪元素法和放射性元素法类似，但是示踪元素法由于不具有放射性，对人体和环境不会造成影响，因此取代了放射性元素法；激光——超声波检测法是研究比较前沿的方法，目前还只处于理论研究阶段，在工业上应用还不成熟（４）。对比于前面各种方法，射钉法由于精确度高，浪费铸坯，对生产造成的影响小，因此在工业上得到广泛应用，成为目前液芯位置检测的最普遍的方法。三、射钉实验设备本试验采用的射钉装置是由四川南山射钉紧固器材有限公司设计制造的ZG-217型连铸坯测厚仪(包含三

8、支射钉枪)。该仪器由射钉枪、固定支座及控制电源以及射钉组成。３.1射钉枪图一射钉枪上枪管图二射钉枪下枪管射钉枪用于添装动力