无损检测技术在冷轧生产中的应用

【摘要】2 冷轧板的宽度测量 带钢通过酸轧线后，可以进入镀锌线、连退线等处理线进行深加工。在处理线的出口处需要时时测量带钢的宽度，过去采用人工离线测量带钢宽度的方法已不适用。国内...

摘 要： 冷轧厂所生产的冷轧板主要面对汽车板和高档家电板，对板带厚度、宽度、表面质量及工艺性能都有很高的要求。如何全面系统准确的检测带钢的各项性能，成为冷轧生产中的一个重要课题。近年来，各种无损检测技术应用到冷轧板的生产中，为工艺控制提供有效的技术指标。针对冷轧板的几个重要性能指标分别介绍所需要的无损检测技术。

关键词： 无损检测；冷轧；厚度；宽度；纠偏

中图分类号：TG806 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0210137－01

1 冷轧板的厚度检测

板带厚度是冷轧板相当重要的性能指标，尤其是在酸轧线。国内大多使用五机架连轧，每个机架有不同的压下量，只有通过测量机架间带钢的时时厚度才能进行厚度自动控制。现在生产中主要通过X射线测厚仪来测量带钢的厚度。X射线测厚仪是一种以X射线为载体的非接触式厚度测量系统，在不接触和无破坏的条件下完成测量，而且在时间常数为1ms的情况下就可获得很高的测量精度（

2 冷轧板的宽度测量

带钢通过酸轧线后，可以进入镀锌线、连退线等处理线进行深加工。在处理线的出口处需要时时测量带钢的宽度，过去采用人工离线测量带钢宽度的方法已不适用。国内大多数采用光电式测宽系统测量带钢宽度，以EMG公司生产的带钢测宽仪为代表。在带钢的下方安装光源，一般为高强度灯管，在带钢上方安装光线接收摄像头。通过摄像头接受的光强来计算出带钢宽度，测量精度可达0.1mm，且设备成本低、时时测量响应速度快。

3 冷轧板的表面质量检测

冷轧板的表面质量主要分为两方面的检测，一方面是带钢表面缺陷的检测，另一方面是带钢的粗糙度的检测。

在镀锌线、连退线等处理线的出口处安装表面质量检测仪可以检测带钢的表面缺陷，也可安装在酸轧线酸洗段出口以防止轧机断带。表面质量检测仪主要分为两种，一种为面扫描方式、一种为线扫描方式。采用面扫描方式为原理的表面质量检测仪需要带钢水平轧制，在带钢的上下表面安装摄像头，摄像头对带钢表面进行时时拍照，再将照片传到服务器中，在服务器中对所拍摄的图像进行软件处理，确定带钢表面的缺陷。这种工作方式是对图像进行处理，准确度不高，且在生产线速度变化时，由于拍照方法所限，无法完整检测带钢的表面缺陷。采用线扫描方式，是通过高强光源对带钢进行照射，一般为红色光，在光线照到带钢表面的反射区域内安装接收摄像头。如果带钢有缺陷，摄像头所接收的光亮将会有变化。线扫描方式所接收的是光信号，再将光信号转换成电信号进行处理。这种直接处理电信号的方式响应速度快，且生产线的速度变化对检测没有影响，可以完整的检测带钢的表面缺陷。

带钢的粗糙度属于带钢的表面性能，对需要进行涂漆的带钢尤为重要。传统的粗糙度测量主要是使用手持式粗糙度测量仪对离线带钢进行测量，这种方式不能时时获取带钢粗糙度信息，且采样率很低，根本无法满足对粗糙度指标的要求。现今，大多数采用在线粗糙度仪时时测量带钢粗糙度。这种粗糙度仪在带钢的上下表面安装两个激光探头，激光探头通过行走电机对带钢表面进行扫描。激光打到带钢上反射回接收探头，通过激光的变化得到带钢的粗糙度。粗糙度检测对激光要求非常上，激光发射探头和接收探头距带钢的距离一般在20cm左右，保证激光不会产生散射。

4 纠偏系统的应用

在带钢酸洗连轧生产线上，各种各样的原因都可以使板带运行跑偏，这种板带的偏移动作起源于产品本身（如板带的弯曲，变形，及焊接处理）或在工艺加工的过程（如对边不良，或卷辊一边承载或受压，处理过程中受热，受冷不均及其他原因）。带钢跑偏不仅会影响带钢质量，甚至会严重损坏机组设备，对机组的稳定运行带来严重影响。特别是在镀锌线、连续退火线上，机组处理的带钢长度长、厚度薄及炉内带钢量大和活套量的增加，带钢跑偏不仅会造成带钢缺陷、降低成材率，严重时甚至出现断带和损害机组设备的现象，为了保证机组的稳定运行及获得边部整齐的钢卷，对带钢的跑偏进行研究和控制显得越来越重要。根据纠偏位置的不同,带钢纠偏系统有对中纠偏系统（CPC）和对边纠偏系统（EPC）两种类型,其作用是连续保持带钢中心或边部位置基本不变。对中纠偏系统（CPC）主要应用于开卷机、生产线中、炉内控制等，使用量最大。对边纠偏系统一般中用于镀锌线及连续退火线的卷取机系统。根据传感器测量原理的不同，纠偏系统主要分为电感式、光电式、电容式纠偏系统。电容式传感器无法在液体中使用，使得电容式传感器应用较少；光电试传感器主要应用于卷取机上；电感式测量传感器没有移动设备，为免维护设备，通常只有在损坏的情况下才更换部件，且可以使用在炉内等高温环境中，是使用最为广泛的一种纠偏设备。

5 结论

无损检测技术不仅可以应用到带钢厚度、宽度、表面质量等方面检测，还可以在线检测镀锌板的锌铁含量、带钢的强度等物理性能。EMG公司已开发出利用电磁原理在线时时检测带钢的物理性能，但国内还没有实际应用。

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