[發明專利]增加鋼帶表面清潔度的在線測量的靈敏度的方法和裝置

有效

• 申請號: 201780047710.1
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN109564164B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 蓋伊·蒙福特;吉納維芙·莫雷斯
• 申請（專利權）人: 冶金研究ASBL中心
• 主分類號: G01N21/71
• 分類號: G01N21/71
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 張英;沈敬亭

本發明涉及一種自動化在線測量連續移動金屬板或帶(3)的碳污染方面的表面清潔度的方法，其特征在于測量強CN基團振動線的光強度的步驟，所述強CN基團振動線的光強度與氮振動線強度的測量進行關聯以補償由輻射束和輻射?物質相互作用產生的波動。

技術領域

本發明主題

本發明涉及基于LIBS(laser-induced breakdown spectroscopy，激光誘導擊穿光譜)方法提高在線測量連續移動金屬帶或板的表面清潔度的靈敏度的方法。

本發明還涉及用于實施所述方法的裝置。

背景技術

技術背景和現有技術

當制造鋼板時，冷軋過程(cold rolling process)基本上在所述板材表面上產生兩種類型的雜質：一方面是來自所述軋制油分解的表面碳，另一方面是鐵粉(iron fine)，其源自與用于軋制的所述汽缸(cylinder)的相互作用。

這種表面污染很麻煩，因為它需要更頻繁地清潔所述汽缸，并且所述汽提浴(stripping bath)污染更快。這顯然會產生額外的費用。所述污的板材也必須進行更長時間退火，這也更加增加成本。此外，在后面的鍍鋅(galvanizing)或涂漆步驟中，這些沉積物導致粘附缺陷，這種缺陷會對最終產品的耐腐蝕性產生影響。最后，在退火爐中，特別是在鍍鋅之前，所述碳污染隨著時間的推移產生的煙灰(soot)會沉積于所述爐壁上，這需要更頻繁的清潔。同樣，所述鐵細粉可能隨時間累積于所述爐子的輥上，這可能會在所述板材上產生缺陷。

近年來，這種污染的在線測量已經取得了一些進展。目前，有三種主要方法：

-一種相對較新的方法是基于紅外輻射吸收。它主要受表面碳的影響，而受所述鐵細粉的影響則相當小。所述靈敏度是有限的，并且還沒有太多的工業化應用(there isn’tmuch industrial distance yet)(參見Krauth P.J.,“de la propreté dessurfaces d’acier”,La Revue de Métallurgie–CIT,June 2002)；

-另一種方法基于對通過聚焦激光束在所述板表面上產生的等離子體的亮度強度的分析。最初，這種裝置測量由所述等離子體產生的所述噪聲(“A real time method forsurface cleanliness measurement”,G.M.Bilmes et al.,Appl.Phys.B 82,643-648,2006)。然而，所述系統卻測量所述等離子體的整體亮度強度(“Practical Experienceswith Novel Non-Contact,Online,Surface Cleanliness Measurement System”,E.Almquist,U.Crossa,Proceedings Galvatech 2015)。所述系統對所述鐵細粉顯著地敏感，而對碳污染卻相對較少敏感；

-最后，根據發明人的知識，目前允許同時且獨立地在線測量鐵細粒和表面碳的唯一裝置是基于所述LIBS方法并由申請人在歐洲研究項目的背景下開發的(LowwearProject,RFCS Contract No RFSR-CT-2006-00010–1July 2006 to 31 December 2009)。這種方法(應用于冷軋生產線的輸出)通過比較具有不同能量的兩條鐵線的強度來測量所述鐵細粒水平。實際上，供給所述等離子體的顆粒越細，所述蒸發越容易，并且所述激光脈沖中剩余的將所述等離子體的原子激發到高能級的能量就越多。為了測量所述表面碳，則使用較強碳線，通常是在193nm處的線。這種測量的缺點是這個線的波長處于遠UV中，因此它被來自空氣的氧吸收，這降低了遠程測量期間的有用強度。另一條敏感線存在于247.8nm處，其吸收不多，但疊加于鐵線上，這使其難以使用。