专利名称：一种铸坯液相穴长度测定方法
技术领域：
本发明属于钢铁连铸技术领域。
背景技术：
连铸过程中，来自中间包的钢水流入结晶器，在结晶器内钢水沿四周通 水冷却的结晶器壁逐渐冷凝成初生坯壳，随后，在结晶器初凝的坯壳经二 次冷却段边冷却边凝固，并以一定的速度下行拉出。
由于，受钢液流动状态以及凝固前沿与连铸坯表面之间温度梯度的综合
作用，在连铸坯中心形成"V"字形液相穴，液相穴的固、液两相区在连铸
坯下行过程中，进一步冷却，逐渐转变成为固态，从而完成整个连铸过程。 铸坯的液相穴长度是连铸机进行动态轻压下、二冷段电磁搅拌和凝固
末端电磁搅拌工艺优化的重要参数之一。
关于液相穴长度测定国内较为常用的方法是射钉法，该方法是在连铸
过程中，将特制的钉子射入铸坯长度方向的不同部位，通过检测钉子的熔
化状况，测定连铸坯壳厚度，从而得出连铸坯的综合凝固系数，由此计算
出铸坯的液相穴凝固末端位置。该方法的不足之处在于所得到的液相穴 末端位置是计算值，而不是测定值，不能完全直接反映连铸坯的实际凝固 状况。此外，该方法不能够对液相穴的截面形状进行检测。
发明内容
本发明针对现有铸坯液相穴长度测定大部分采用射钉法，得出的值是 计算值，且不能够对液相穴的纵截面形状及相应铸坯长度上的液相穴的横 截面形状进行检测的缺点，本发明提供了一种铸坯液相穴长度测定方法， 利用该方法得出的铸坯液相穴长度为测定值，并且能检测出液相穴的纵截 面形状及相应铸坯长度上的液相穴的横截面形状。
为实现上述目的，本发明提出以下技术方案
铸坯液相穴长度测定方法是，在连铸过程中，向连铸坯中心的液相穴 内加入示踪剂，使示踪剂流入到液相穴末端，待连铸坯冷却凝固后取试样 进行检测。
前面所述示踪剂为熔点低比重大且具有抗放射性射线特性的金属，可 以为铅示踪剂。
向结晶器内加入示踪剂的时间为，在连铸末期，中间包钢水停浇之后。 检测时，按铸坯长度方向取试样并沿试样中心线纵向对剖，对铸坯试
样进行X射线强度检测，根据X射线强度在坯样上的分布状况可直接得到
液相穴纵断面形状及末端位置。
将试样横向剖，对铸坯试样进行x射线强度检测，根据x射线强度在
坯样上的分布状况可直接定量得到液相穴横截面形状及相关尺寸。
本发明采用的铸坯液相穴长度测定方法替代了原有的射钉法，它可以 准确且直接地得到铸坯液相穴位置，运用该方法还可以很好地反映出铸机 的实际凝固状况，并且能检测出液相穴的横截面形状及相关尺寸。本发明 所述测定方法简单、准确，容易操作，费用低，出结果快，利于推广应用。
图1为连铸过程中形成V字形液相穴的铸坯结构示意图2为实施例1所述沿铸坯长度方向中心线的剖面结构示意图3为图2中A-B段截面示意图； 图4为图2中C-D段截面示意图5是实施例1所述含有液相穴末端的铸坯纵剖面结构示意图； 图6是图2中A-A横截面的结构示意图； 图7是图2中D-D横截面的结构示意图8是实施例1所述含有液相穴末端的铸坯橫剖面结构示意图； 图9是实施例2所述铸坯横剖面结构示意图； 图10是实施例2所述含有液相穴末端的铸坯横剖面结构示意图。 其中，结晶器l，铸坯2， V字形液相穴3。
具体实施例方式
实施例1
钢水成分为(Wt%):
cSiMnSP[Al]s
0. 750.210. 620.010. 0090. 00040.0006
其余为铁及不可避免的杂质。
上述钢水从中间包流入结晶器，在结晶器内钢水沿四周通水冷却的结 晶器壁逐渐冷凝成初生坯壳，随后，在结晶器初凝的坯壳经二次冷却段边
冷却边凝固，并以1.4m/min的速度下行拉出。在连铸末期，中间包钢水停 浇的同时，将一定量的铅示踪剂加入结晶器内，待示踪剂充分渗透到液相 穴末端后，将连铸坯拉出，所述铸坯为方坯。
随后对方坯进行检测，如果不考虑不容易操作的问题，对方坯进行沿 中心线纵剖后的剖面图如图2所示。
本实施例检测方法是，截取一定长度的坯样，将坯样沿铸坯中心线纵 向对剖，将表面加工成平整的待测试样，进行x射线强度检测，根据x射 线强度在坯样上分布状况，可直接定量得到液相穴纵截面形状及末端位置 长度。具体如下由于不同位置的铸坯，示踪剂会显示出不同形状的纵剖 面，例如截取A-B段，会具有图3所示的剖面；如果截取C-D段，会具有 图4所示的剖面；当剖面具有如图5所示的形状后，E点即为本专利要找的 液相穴末端，根据E点所处的位置即可知道液相穴的长度。
如果需要了解液相穴的横截面形状和不同位置的尺寸可取横剖样，横 剖样可显示出液相穴的横截面形状，如图6所示是图2中A-A截面的剖面 图，图7所示是图2中D-D截面的剖面图；当剖面具有如图8所示的形状 后，即示踪剂显示的截面为一点E时，E点即为本专利要找的液相穴末端。
实施例2
钢水成分为(wt。/0:
cSiMnSPCu[Al]s
0. 1430.2220. 4990.0150.0120. 0330.0014
其余为铁及不可避免的杂质。
上述钢水从中间包流入结晶器，在结晶器内钢水沿四周通水冷却的结 晶器壁逐渐冷凝成初生坯壳，随后，在结晶器初凝的坯壳经二次冷却段边
冷却边凝固，并以1.3m/min的速度下行拉出。在连铸末期，中间包钢水停 浇的同时，将一定量的铅示踪剂加入结晶器内，待示踪剂充分渗透到液相 穴末端后，将连铸坯拉出，所述铸坯为板坯。
本实施例检测方法是，截取一定长度的坯样，将坯样沿铸坯中心线纵 向对剖，对剖后的检测方法与实施例1相同。
再将坯样横剖，如图9所示是坯样一点处的横剖面图，当剖面具有如 图10所示的形状后，即示踪剂显示的截面为一条线时，这条线即为本专利 要找的液相穴末端。
本实施例没有说明的部分与实施例1相同。
另外，上述实施例只是对本专利的示例性说明而并非限定它的保护范 围，在本领域人员对其局部进行改变的情况下，只要是不脱离本专利的精 神实质，都视为对本专利的等同替换，因此都在本专利的保护范围之内。
权利要求
1.一种铸坯液相穴长度测定方法，其特征在于，连铸过程中，向连铸坯中心的液相穴内加入示踪剂，使示踪剂流入到液相穴末端，待连铸坯冷却凝固后取试样进行检测。
2. 根据权利要求1所述的铸坯液相穴长度测定方法，其特征在于，所 述示踪剂为铅示踪剂。
3. 根据权利要求1所述的铸坯液相穴长度测定方法，其特征在于，向 结晶器内加入示踪剂的时间为，在连铸末期，中间包钢水停浇之后。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的铸坯液相穴长度测定方法，其特征 在于按铸坯长度方向取试样并沿试样中心线纵向对剖，得到液相穴纵断面 形状及末端位置。
5. 根据权利要求4所述的铸坯液相穴长度测定方法，其特征在于，对 铸坯试样进行X射线强度检测，根据X射线强度在坯样上的分布状况可直 接得到液相穴纵断面形状及末端位置。
6. 根据权利要求1-3任一项所述的铸坯液相穴长度测定方法，其特征 在于将试样横向剖，得到液相穴的横截面形状及相关尺寸。
7. 根据权利要求6所述的铸坯液相穴长度测定方法，其特征在于，对 铸坯试样进行X射线强度检测，根据X射线强度在坯样上的分布状况可直 接定量得到液相穴横截面形状及相应铸坯长度上的液相穴的横截面尺寸。
全文摘要
本发明公开了一种铸坯液相穴长度测定方法，属于钢铁连铸技术领域。该方法是连铸过程中，向连铸坯中心的液相穴内加入示踪剂，使示踪剂流入到液相穴末端，待连铸坯冷却凝固后取试样进行剖分检测。本发明采用的铸坯液相穴长度测定方法替代了原有的射钉法，它可以准确且直接地得到铸坯液相穴位置，运用该方法还可以很好地反映出铸机的实际凝固状况，并且能检测出液相穴的截面形状及相应铸坯长度上的液相穴的横截面直径。本发明所述测定方法简单、准确，容易操作，费用低，出结果快，利于推广应用。
文档编号G01B15/00GK101367115SQ20081004894
公开日2009年2月18日 申请日期2008年8月22日 优先权日2008年8月22日
发明者吴福生, 周运武, 张剑君, 张康兴, 易卫东, 潘艳华, 王光进, 王金平, 赵继宇, 高文芳 申请人:武汉钢铁(集团)公司