TP2铜管坯水平连铸用石墨结晶器功能失效行为研究

针对TP2铜管坯水平连铸用石墨结晶器进液孔堵塞导致的功能性失效问题,研究了堵塞石墨结晶器进液孔的白色粉末物质的化学成分、来源及形成机理,采用X射线衍射（XRD）、 X射线荧光、差热分析、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS）等检测手段进行系统性分析。研究结果表明,堵塞石墨结晶器进液孔的白色粉末的组成以SiO2为主,主要来源于炉衬耐火材料。随着铜液中氧含量的增加,铜熔体中的Cu2O和CuO分别与炉衬中的SiO2形成低熔点混合物,后经石墨结晶器冷却析出;低熔点混合物密度小,黏附在结晶器内壁,随着低熔点混合物的累积,最终导致进液孔完全堵塞。根据石墨结晶器的失效机理,对阴极电解铜、木炭和鳞片石墨等原材料及辅料采取烘干等方法,降低其携带的水分,以及加强炉内密封,减少铜液的保温时间等措施,可以降低铜液中的氧含量,减少氧化物粉末的产生,避免结晶器进液孔堵塞,从而防止结晶器功能失效。     

水平连铸铜管坯缺陷在线超声检测及缺陷数据库应用研究

针对铜管坯的孔洞、夹杂、裂纹、壁厚不均匀等常见缺陷难以在线检测的问题，引入超声波无损检测技术，设计开发了一套应用于熔铸现场的超声在线检测系统。结合铜管坯水平连铸工序对探伤的实际需求，设计多组体积缺陷、线缺陷、几何缺陷检测探头，实现对孔洞、裂纹、壁厚均匀性的在线检测。针对检测出来的铸坯缺陷数据和水平连铸实时工艺参数，开发了一套数据库管理系统，实现对水平连铸工序中多种数据的整合汇总和初步分析，为建立铸坯缺陷和工艺参数之间的关系，提供了一个信息化、智能化的数据库管理工具。