一种连铸板坯表面纵裂纹检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种连铸板坯表面纵裂纹检测方法，具体的说是对连铸生产过程中铸坯表面温度进行测试，通过温度场分析处理实现铸坯表面纵向裂纹的有效检测，属于冶金技术领域。
【背景技术】
[0002]板坯连铸是以板坯为主要产品的连续铸钢技术。铸坯宽厚比大于3的即称板坯，通常连铸机饶铸的板还尺寸为:宽度1000?1800mm，厚度150?250mm ;小板还宽度可为600mm，厚度120mm ;板还厚度小于10mm的称薄板还。
[0003]在连铸生产过程中，连铸板坯表面纵裂纹是铸坯常见的缺陷，纵裂纹主要出现在板坯宽面的中部平行于浇注方向，裂纹起源于结晶器，主要是由于结晶器内坯壳不均匀冷却，导致所受应力超过了坯壳的抗拉强度，在坯料表面就会出现开裂，裂纹两侧由于冷却速率的差异导致裂纹部位温降速度过快，表面温度不均匀，在表面呈现一条比铸坯原色稍暗的亮线。纵裂纹在包晶钢和含硼钢等钢种上发生率较高，若裂纹铸坯不能及时发现并修磨处理，而是直接进行轧制，则会容易导致钢板判废，这样钢板裂纹改判率就会保持在较高水平，直接影响了产品交付和合同兑现。因此，铸坯表面纵向裂纹的有效检测对铸坯表面质量以及成材率的提升具有重要作用。
[0004]目前，出现了一些关于连铸板坯表面纵裂纹检测方法的发明创造，但是这些发明创造还不够成熟，缺陷较多。例如:专利申请号为201210513609.X，提出了名为《钢板表面裂纹在线检测系统》，利用电磁超声波信号非接触式的无损检测，根据钢板表面裂纹对信号的反射率不同进行检测；专利申请号为201310130020.6，提出了名为《连铸坯断面微小裂纹检测方法及装置》，通过设置在连铸坯样板上方的相机和光源采集图像，然后通过计算机处理采集图像精确计算裂纹缺陷尺寸并提供质量判断；专利申请号为200910092408.5，提出了名为《一种连铸板坯表面裂纹在线检测方法》，通过设置在连铸板坯上方位于左边、中部和右边的激光光源和摄像机进行图像采集，不仅可以检测铸坯上表面的裂纹，而且可以同时检测铸坯角部和侧面的裂纹缺陷。
[0005]上述专利均通过不同途径实现裂纹检测或预测功能，但是由于生产现场环境温度非常高，并且铸坯的表面有氧化铁皮和渣壳，清洁度较差，对脉冲信号反射和图像采集的结果影响非常大，使得检测结果精确程度较差。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于:针对上述现有技术存在的问题，提出一种连铸板坯表面纵裂纹检测方法。本发明采用热成像仪对连铸生产过程中铸坯表面温度进行数据采集，通过对采集到的温度数据进行分析处理实现铸坯表面纵向裂纹的有效检测，从而有效降低钢板裂纹改判率，提高轧制钢板表面质量和成材率。
[0007]为了达到以上目的，本发明一种连铸板坯表面纵裂纹检测方法，包括如下步骤: (1)采用红外线热成像仪对连铸板坯表面温度进行采集，热成像仪在连铸板坯出连铸机的位置进行测试，测试面与板坯平面保持平行，将采集得到的连铸板坯表面温度进行数据处理，得到连铸板坯表面温度变化梯度表；
(2)根据连铸板坯表面温度变化梯度表对连铸板坯表面纵向裂纹进行判定，当温度梯度大于判定标准时，标识该连铸板坯为纵向裂纹缺陷板坯，要求下线将该连铸板坯从生产线吊下并进行修磨处理；
(3)修磨处理完毕后，按照连铸板坯修磨后纵向裂纹的位置与对应的表面温度梯度进行对比验证，为裂纹判定积累数据，积累后的数据存入数据库中。
[0008]进一步地，所述步骤(I)中采用红外线热成像仪对连铸板坯表面温度进行采集，采集的方向与连铸板坯的运动方向相同，保证连铸板坯表面成像呈水平方向。
[0009]进一步地，所述步骤(I)中红外线热成像仪采用具有数据导出功能的热成像仪，具体型号为Flir-T425。
[0010]进一步地，所述步骤(I)中所述数据处理为将热成像仪测试结果图片导入数据处理软件matlab中进行求导，采用滤波程序对数据进行处理，消除连铸板坯表面氧化铁皮和渣壳的影响，处理完毕后得到连铸板坯表面温度变化梯度表。所述求导公式为dT/dL，其中dT为板坯宽厚方向上的温度分布，dL为板坯宽厚方向上的距离。滤波程序的主要目的为消除连铸板坯表面氧化铁皮和渣壳对温度测试的影响，为自己设定的程序。
[0011]进一步地，所述步骤(2)中判定标准是通过大量数据和连铸板坯缺陷对比，得到连铸板坯缺陷与温度场梯度的对应关系，再根据缺陷铸坯的温度梯度变化而建立的，当测定值大于判断标准时，认定板坯表面存在纵裂缺陷。
[0012]进一步地，所述步骤(3)中数据库为连铸板坯测温结果的汇总，通过大量数据和连铸板坯缺陷对比，得到连铸缺陷与温度场梯度的对应关系。
[0013]本发明相比现有技术的有益效果是:本发明采用热成像仪对连铸生产过程中铸坯表面温度进行数据采集，通过对采集到的温度数据进行分析处理实现铸坯表面纵向裂纹的检测，从而有效区分缺陷板坯和正常板坯。通过本专利技术的使用，可以从正常生产过程中检测出缺陷板坯并下线修磨处理，避免缺陷铸坯直接轧制造成钢板报废，能够有效降低钢板裂纹改判率，可以显著提高轧制钢板表面质量和成材率。
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0015]图1为连铸板坯的温度梯度测试结果。
[0016]图2为连铸坯裂纹位置与温差对应关系图。
【具体实施方式】
[0017]本发明连铸板坯表面纵裂纹检测方法，包括如下步骤:
(I)采用红外线热成像仪对连铸板坯表面温度进行采集，热成像仪在连铸板坯出连铸机的位置进行测试，测试面与板坯平面保持平行，将采集得到的连铸板坯表面温度进行数据处理，得到连铸板坯表面温度变化梯度表；如