[發(fā)明專利]用于確定帶鋼屈服強度和抗拉強度的在線測量裝置及方法

在審

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• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN114113294A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設計）人: 唐成龍;陳云鵬;張欽釗;王學敏;夏彬彬;蘇異才;馬國敬
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司;上海能辛智能科技有限公司
• 主分類號: G01N27/72
• 分類號: G01N27/72
• 代理公司: 上海集信知識產(chǎn)權代理有限公司 31254
• 代理人: 周成

本發(fā)明公開一種用于確定低碳鋼冷軋薄板屈服強度和抗拉強度的在線測量裝置，包括檢測傳感單元、及通過數(shù)據(jù)通訊接口與檢測傳感單元連接的計算和控制單元。檢測傳感單元包括電磁檢測單元和測距儀，對帶鋼的電磁參數(shù)、電磁檢測單元與帶鋼下表面之間的間距進行檢測并將檢測的電磁參數(shù)和間距數(shù)據(jù)發(fā)送至計算和控制單元，計算和控制單元包括計算模塊，計算模塊根據(jù)電磁參數(shù)數(shù)據(jù)和間距數(shù)據(jù)計算帶鋼的屈服強度Rp和抗拉強度Rm。本發(fā)明實現(xiàn)了對冷軋帶鋼抗拉強度和屈服強度等指標的實時在線檢測，實現(xiàn)鋼板生產(chǎn)質量的連續(xù)檢測、分類和記錄，對于提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質量以及產(chǎn)品竟爭力將起到非常積極的作用。

技術領域

本發(fā)明涉及帶鋼力學性能無損檢測領域，更具體地，涉及一種用于確定低碳鋼冷軋薄板屈服強度和抗拉強度的在線測量裝置及方法。

背景技術

冷軋帶鋼生產(chǎn)中，低碳鋼因為其易加工性，是鋼廠的下游用戶，如汽車，家電行業(yè)的重要原材料。下游用戶對帶鋼的基材性能各項指標要求嚴格。其中，冷軋薄板的強度指標，(包括屈服強度和抗拉強度)的大小和穩(wěn)定性是衡量產(chǎn)品質量好壞的重要標準，是產(chǎn)品設計和選材時的主要依據(jù)。向用戶提供具有準確的、合格的強度指標的帶鋼是鋼廠提高其市場競爭力的前提條件之一。

當前國內(nèi)鋼鐵企業(yè)對冷軋薄帶鋼強度特性的檢測主要有兩種，一是離線拉伸法，二是剩磁測量法，下文闡述各自的特點。

離線拉伸法：這是目前廣泛采用的方法。即在一卷帶鋼的某個部位，如頭、尾切樣，然后送到拉伸測試機上進行拉伸測試，獲取試樣的強度值，由此來推斷一段帶鋼的強度值。這種方法的優(yōu)點是簡單，結果直接，且精度高。但這種方法存在如下弊端：其一，數(shù)據(jù)時滯大，常常數(shù)小時甚至一天之后方能獲取測量值，對生產(chǎn)過程的幫助有限，在線控制更無從談起。其二，數(shù)據(jù)不完整，僅能反應一卷帶鋼頭、尾的物理特性數(shù)據(jù)值，存在用戶端滿意度低的問題。其三，剪切浪費。機組在生產(chǎn)時，由于某種原因停機或者低速生產(chǎn)，為了維持“頭、尾合格，則中間也合格”的經(jīng)驗判斷，此時通常要切除一段“疑似不合格”的帶鋼。切多少沒有判斷標準，只能盡量多切，顯然造成了浪費。其四，需要全天候有人在機旁作業(yè)，勞動強度高，人工成本高。

剩磁測量法：這是最先由歐洲鋼廠提出的方法，主要原理是采用脈沖磁場激勵的方法。詳見圖1。帶鋼運行經(jīng)過兩組托輥之間，該區(qū)域帶鋼的上下布置有測量裝置，該測量方法本質上采用的是對電磁材料進行磁化，之后在運行的下游布置剩磁信號獲取線圈。特別需要指出的是，這種檢測方法從電磁檢測來看，是單一檢測。即只有一個電磁型號，業(yè)內(nèi)常稱為IMPOC值。

目前，該種電磁檢測方法也可以檢測帶鋼的強度，包括屈服強度Rp，和抗拉強度Rm，由文獻知其分別檢測模型如下：

R_p＝k₀+k₁·IM+k₂·TH+k₃·SKD+k₄·TLD (1)

R_m＝l₀+l₁·IM+l₂·TH+l₃·SKD+l₄·TLD (2)

上文的式(1)和(2)中的符號名稱，意義，數(shù)據(jù)來源如下：