连铸机的相关知识.ppt

1、連鑄現場實驗室 Continuous Casting Machine Laboratory,範圍： 本試驗方法，適用於一般之鋼種，除了含硫量特別高之鋼種，如易削鋼不適用於此法。 目的：由硫印試驗可得知鋼中硫之分佈情形，藉以判定鋼之內部品質。,硫磺印象法檢測方法 Sulfur print(硫印法),原理：硫對鋼材品質之不良影響很大，一般含量限制在0.05%以下，若太高則鋼材的強度、伸長率及軔性會降低，並且在高溫加工(如軋延、鍛造)時會引起脆裂，硫印試驗是利用鋼中之硫化物(大部份以硫化鐵、硫化錳之型態存在)和相紙所含之硫酸作用產生硫化氫氣體，再與相紙中所含之溴化銀起化學反應，而生成硫化銀(黑褐色)

2、印在相紙上，其化學反應如下： FeS + H2SO4 FeSO4 + H2S MnS + H2SO4 MnSO4 + H2S H2S + 2AgBr Ag2S + 2HBr,硫磺印象法檢測方法 Sulfur print(硫印法), , , ,硫印試驗之製作與判定 4.1 取樣頻率： 內部裂隙敏感性鋼種： 單爐次：縱向樣本 x 1 +橫向樣本 x 16爐次：縱向樣本 x 1 +橫向樣本(第3塊/最後爐次)x1 無敏感性鋼種： 單爐次：縱向樣本 x 1 +橫向樣本 x 16爐次：縱向樣本 x 1 +橫向樣本(最後爐次) x 1切取方向&尺寸如下圖所示。,Sulfur print(硫印法),切取方向

3、&尺寸如下圖所示。,Sulfur print(硫印法),4.2 取樣方式： 由連鑄機之火焰切割器切取全寬度 x 厚度 x 100 mm(全斷面區域)，並由廢料尾板之搬運系統移走。最大取樣數為12塊/day/sequence，從火焰切割區移走之樣塊由廢料尾板搬運系統之運輸車上端做身份噴記。橫向樣塊由火焰切割器自slab左右切取，這些橫向樣塊在宏觀蝕刻室中被冷卻至室溫。 機械式樣本備樣實驗室需求空間：約80 (20x40 m),Sulfur print(硫印法),4.2 取樣方式： 試片準備： 處理條件：樣本毛邊(由火焰切割時產生)由手握研磨機磨除，為安全理由，處理時應在隔離區實施。 縱向及橫向切

4、割：再以垂直鋸刀或半自動研磨機將樣塊分割成長400mm之二塊邊塊及二塊100mm之縱向樣塊。垂直鋸刀用來切斷縱向樣塊(將5060mm厚切成30mm)，每塊縱向樣塊(厚度x100x30mm)，約911Kg。,Sulfur print(硫印法),4.2 取樣方式： 整平：整平機乃是用來加工樣塊，使樣塊具表面平滑。 研磨：濕式表面研磨機乃是將整平樣塊之表面加工痕給磨除，粒度6090即足夠。研磨過的試片表面，不可以手或髒手套觸摸，因為有害的硫印將會影響結果。 樣塊廢料移除：廢料、刮除屑及粘塵收集於集中箱，不時地送至中心廢料區。,Sulfur print(硫印法),4.3 硫印製作： 房間說明：此房間需

5、與備樣區隔離並備有廢氣排除裝置，如果硫印用相紙易受陽光光線影響，則房間須有暗房，樣本備樣所產生之粉塵進入硫印室之數量需減至最低。 酸浴準備： 硫酸槽：硫酸槽裝滿35%之硫酸(H2SO4x1+H2Ox20)用來浸泡相紙，酸浴最少需容納10可供1012張相紙浸泡(30x30cm)，材質為合成纖維。,Sulfur print(硫印法),4.3 硫印製作： 定位槽：定影劑為商用藥劑，定位浴應有50可供上述數量之相紙，定位浴需具備再循環泵。 水槽：水槽用來沖洗上述硫印，須有50，由注入之新鮮水達到再循環。 相紙：過程如下，參考規格Copex C90(Agta) 試片表面清洗：研磨過試片由髮絲刷清潔表面，

6、除去粉粒，在浸泡相紙置放之前實施。,Sulfur print(硫印法),4.3 硫印製作： 浸泡相紙知安放：相紙可允許浸泡於硫酸約5分鐘，然後置放於平滑表面，過剩硫酸以橡膠輥擠出，平滑表面材質為合成纖維，可稍為傾斜使酸液回流到硫酸槽。相紙在硫酸停留時間不可超過5分鐘，否則可能遭受破壞。浸泡過之相紙置於試片上面，再藉由橡膠輥平順壓下，當輥子在相紙上移動時需將相紙緊固試片一邊，但輥子不可來回移動，因為相紙可能因滑動而使硫印模糊不清，相紙需保持在試片上約3分鐘，並依據試片之含硫量調整。若試片太熱則相紙壓下時會產生氣泡，也會使硫印模糊不清，此種情形之試片須降溫並準備重覆硫印之流程。,Sulfur pr

7、int(硫印法),4.3 硫印製作： 硫印寫入身份號碼：建議相紙貼在試片上時，以防水性鉛筆將身份號碼寫在相紙的背面上。 硫印之定位與沖洗：硫印移開試片表面時，相紙需在水槽中洗滌一下子，然後固定約5分鐘，之後硫印須沖洗約10分鐘，然後烘乾。 浴槽可用時效： 酸洗槽：1000個硫印(10槽) 定位槽：3000個硫印(50槽),Sulfur print(硫印法),4.4 硫印鑑定： 依據合約保證之判定標準與標準硫印比較來實施判定。,Sulfur print(硫印法),範圍： 利用鹽酸浸蝕所欲觀察之鋼鐵表面，適用於碳鋼及合金鋼。 目的：利用酸洗顯示鋼鐵表面及內部缺陷。 試驗方法： 3.1 試片準備：

8、試片取自軋延或鍛造方向之垂直面。 試片須研磨至1225。,酸洗浸蝕法(Macro-Etching),3.2 試驗步驟： 樣本切取：取樣頻率及樣本切取如4.1 所述。所取之硫印試片必須清洗後再研磨試片表面，才可實施蝕刻。 蝕刻流程：進行蝕刻備樣之房間須具備排氣設施，同時須設置中和單元來消除使用過之酸液。所有參與試驗之員工在進行與濃酸有關之工作時，需穿上保護性服裝(如護目鏡、橡膠手套、橡膠圍裙、眼罩、橡膠鞋等)，且所有工作需在有完全操作之排氣罩下執行。,酸洗浸蝕法(Macro-Etching),內部隙裂檢測 ：內部隙裂可由試片浸入酸浴中來進行檢測。 酸浴的準備：將試片放入裝有濃鹽酸(3033%HC

9、L)之器皿或浴盆中，覆蓋12cm，容器大小需符合試片尺寸。 蝕刻：將欲蝕刻之試片研磨後，將研磨面浸入酸液，讓試片浸泡約3分鐘，然後將試片提高並移開浸蝕液，以熱水及酒精沖洗後，再以熱風乾燥之。,酸洗浸蝕法(Macro-Etching),判定：與標準試片比較，判定結果，量測內部隙裂之局部尺寸。 酸液有效期限：備樣一次之酸液可使用3次。 憑證：蝕刻結果之圖像憑證是須要的，試片乾燥後須立即拍照，因為蝕刻表面在大氣中很快會產生變化。,酸洗浸蝕法(Macro-Etching),Sample供應量(來自CCM)： CCM 取樣量：2,4004,500 Kg/day 或 橫向試片量：1,0001,200 Kg/day 判定後試片處理量：約500 Kg/day 廢料碎片及粉塵處理量：5004,000 Kg/day 硫酸消耗量：約1.5 /月 定影劑：約30 /月 HC (3033%) ：約30 /1試片 工業酒精：約50 m/1試片,原料供應、酸洗介質及其後處理,熱水：約70 相紙(硫印)：約60 pcs/day 硫印及酸洗試驗之流出物需中和之後才允許流入下水道。,原料供應、酸洗介質及其後處理,Laboratory Layout-For reference,敬請批評指教！,