專利名稱：熱連軋帶鋼生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及熱連軋工藝，更具體地說，涉及一種熱連軋帶鋼生產工藝。
背景技術：
請參閱圖1所示，鋼鐵企業的熱連軋帶鋼生產工藝大致包括以下幾個步驟:將板坯庫中的板坯輸至加熱爐進行加熱，然后通過粗軋機進行粗軋，經飛剪剪切后，再通過精軋機進行精軋，最后進行卷取及開卷取樣。整個生產過程中，對產品的質量檢測僅限于精軋后至卷取前這個階段，對帶鋼進行凸度及表面檢測，以檢測帶鋼的壓痕、鐵皮、劃傷、夾渣等表面缺陷。而對于帶鋼以及卷取后的鋼卷兩側端部的質量，目前還沒有很好的檢測辦法，最多也只是通過人工目測，然而由于生產線的作業環境惡劣，目測受影響和干擾較大，精度差，無法實現產品端部的在線精確檢測，致使鋼卷成品存在較大的漏檢率。

發明內容
針對現有技術中存在的上述的缺點，本發明的目的是提供一種熱連軋帶鋼生產工藝，用以對帶鋼及鋼卷兩側端部的質量進行精確在線檢測。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:該熱連軋帶鋼生產工藝包括加熱、粗軋、剪切、精軋、帶鋼表面檢測、卷取及取樣的步驟，還包括以下步驟:A.將粗軋帶鋼側部成像裝置設于粗軋帶鋼輸送輥道兩側，在粗軋過程中，通過成像對粗軋帶鋼的兩側部進行質量檢測，并根據檢測結果進行相應的反饋控制或處理；B.將精軋帶鋼側部成像裝置設于精軋帶鋼輸送輥道兩側，在精軋過程中，通過成像對精軋帶鋼的兩側部進行質量檢測，并根據檢測結果進行相應的反饋控制或處理；C.將鋼卷端部成像裝置設于鋼卷運輸鏈兩側，在卷取后通過成像對經過的鋼卷兩側端部進行質量檢測；并根據檢測結果進行相應的反饋控制或處理。所述的粗軋和精軋帶鋼側部成像裝置均包括:箱體，箱體內設有一套拍攝部件，拍攝部件包括一閃光燈和一相機，箱體的前板面上開有與閃光燈、相機相對應的照明孔和成像孔； 一套光電開關，光電開關包括一光電傳感器和一光柵，光電傳感器設于箱體內，光柵設于箱體的前板面外側，并與光電傳感器相對應；所述的箱體的前板面上還開有與光電傳感器相對應的檢測孔；固定支架和供調節焦距的移動支架，閃光燈及光電傳感器均設于固定支架上，相機均設于移動支架上，移動支架上還連接有驅動電機；保護罩，罩設于箱體前板面的外側，保護罩上也開有與檢測孔、照明孔和成像孔相對應的數個通孔。所述的鋼卷端部成像裝置包括:箱體，箱體內從上到下均勻布置有多套拍攝部件，每套拍攝部件包括一閃光燈和一相機，箱體的前板面上開有與閃光燈、相機相對應的照明孔和成像孔；一套光電開關，光電開關包括一光電傳感器和一光柵，光電傳感器設于箱體內，光柵設于箱體的前板面外側，并與光電傳感器相對應；所述的箱體的前板面上還開有與光電傳感器相對應的檢測孔；固定支架和供調節焦距的移動支架，閃光燈及光電傳感器均設于固定支架上，相機均設于移動支架上，移動支架上還連接有驅動電機；保護罩，罩設于箱體前板面的外側，保護罩上也開有與檢測孔、照明孔和成像孔相對應的數個通孔。在步驟A中，根據粗軋的帶鋼寬度來調整粗軋帶鋼側部成像裝置的焦距并根據光電信號進行自動成像，對成像照片進行去背景處理，再與該粗軋帶鋼側部的標準照片進行對比以判定缺陷類別，根據缺陷類別進行報警及如下反饋控制或處理:若是塊狀毛刺缺陷，在板坯出庫前對切割坯邊部角部存在大量未清除的毛刺及熔鋼進行修磨；若是溢出狀毛刺缺陷，在加熱過程中，相應提高板坯出爐溫度，或者在粗軋過程中，調整粗軋立輥冷卻水的角度，用確保立輥冷卻均勻，并絕冷卻水外溢到帶鋼邊部；若是鋸齒裂缺陷，在加熱過程中，相應提高板坯出爐溫度，或者在粗軋過程中，調整粗軋立輥冷卻水的角度，用以確保立輥冷卻均勻，并杜絕冷卻水外溢到帶鋼邊部。在步驟B中，根據精軋的帶鋼寬度來調整精軋帶鋼側部成像裝置的焦距并根據光電信號進行自動成像，對成像照片進行去背景處理，再與該精軋帶鋼側部的標準照片進行對比以判定缺陷類別，根據缺陷類別進行報警及如下反饋控制或處理:若是精軋邊損缺陷，保證中間帶坯的板形，并調整精軋機入口導板的對中度，或用拋光機修磨入口導板的內側板表面，或更換精軋入口導板；若是邊裂缺陷，在精軋過程中，檢查并清除精軋機架側導板上的粘鐵，并檢查、清除精軋機入口導板板道上的鋼鐵碎屑。在步驟C中，根據鋼卷的寬度來調整鋼卷端部成像裝置的焦距并根據光電信號進行自動成像，對成像照片進行去背景處理，并將成像照片合并成一幅完整的鋼卷端部照片，再與該鋼卷端部的標準照片進行對比以判定缺陷類別，根據缺陷類別進行報警及如下反饋控制或處理:若是卷取邊損缺陷，保證精軋來料板形；檢查并調整精軋后層流輥道和卷取夾送輥的超前率；檢查并調整卷取側導板的對中度；檢查是否溝槽磨損，并進行更換；若是邊絲缺陷，檢查并調整卷取機前和卷取機間的側導板開口度；若是折疊缺陷，檢查并增加層流冷卻輥道或夾送輥的超前率；檢查并調整卷取機前和卷取機間的側導板開口度；若是松卷缺陷，相應增加卷取張力系數，并在卷取完畢后，禁止卷筒進行倒轉。在上述技術方案中，本發明的熱連軋帶鋼生產工藝通過分別在粗軋、精軋以及鋼卷輸送線兩側設置成像裝置，對上述各階段的帶鋼或鋼卷端部進行自動成像以檢測其端部質量，并根據檢測結果進行相應的反饋控制或處理，從而能夠在減輕勞動強度的同時，有效避免高溫輻射導致目測的主觀性和漏判，提高檢測的精確度，進而有效降低了熱連軋的成品漏檢率。


圖1是現有技術的熱連軋帶鋼生產工藝的原理圖；圖2是本發明的熱連軋帶鋼生產工藝的原理圖；圖3是本發明的鋼卷端部成像裝置的檢測原理圖；圖4是本發明的鋼卷端部成像裝置的結構示意圖；圖5是本發明的鋼卷端部成像裝置的側視圖；圖6是本發明的鋼卷端部成像裝置的成像照片示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例進一步說明本發明的技術方案。請參閱圖2所示，本發明的熱連軋帶鋼生產工藝主要也包括加熱、粗軋、剪切、精車U帶鋼表面檢測、卷取及取樣等步驟，另外，還包括以下步驟:A.將粗軋帶鋼側部成像裝置設于粗軋帶鋼輸送輥道兩側，在粗軋過程中，通過成像對粗軋帶鋼的兩側部進行質量檢測，并根據檢測結果進行相應的反饋控制或處理；B.將精軋帶鋼側部成像裝置設于精軋帶鋼輸送輥道兩側，在精軋過程中，通過成像對精軋帶鋼的兩側部進行質量檢測，并根據檢測結果進行相應的反饋控制或處理；C.將鋼卷端部成像裝置設于鋼卷運輸鏈兩側，在卷取后通過成像對經過的鋼卷兩側端部進行質量檢測；并根據檢測結果進行相應的反饋控制或處理。具體的方法是，在步驟A中，根據粗軋的帶鋼寬度來調整粗軋帶鋼側部成像裝置的焦距并根據光電信號進行自動成像，對成像照片進行去背景處理，再與該粗軋帶鋼側部的標準照片進行對比以判定缺陷類別，根據缺陷類別進行報警及如下反饋控制或處理:若是塊狀毛刺缺陷，在板坯出庫前對切割坯邊部角部存在大量未清除的毛刺及熔鋼進行修磨；若是溢出狀毛刺缺陷，在加熱過程中，相應提高板坯出爐溫度，或者在粗軋過程中，調整粗軋立輥冷卻水的角度，用以確保立輥冷卻均勻，并杜絕冷卻水外溢到帶鋼邊部；若是鋸齒裂缺陷，在加熱過程中，相應提高板坯出爐溫度，或者在粗軋過程中，調整粗軋立輥冷卻水的角度，用以確保立輥冷卻均勻，并杜絕冷卻水外溢到帶鋼邊部。在步驟B中，根據精軋的帶鋼寬度來調整精軋帶鋼側部成像裝置的焦距并根據光電信號進行自動成像，對成像照片進行去背景處理，再與該精軋帶鋼側部的標準照片進行對比以判定缺陷類別，根據缺陷類別進行報警及如下反饋控制或處理:若是精軋邊損缺陷，保證中間帶坯的板形，并調整精軋內導板的對中度；若是邊裂缺陷，在精軋過程中，檢查并清除精軋機架側導板上的粘鐵，并檢查、清除板道上的鋼鐵碎屑。在步驟C中，根據鋼卷的寬度來調整鋼卷端部成像裝置的焦距并根據光電信號進行自動成像，對成像照片進行去背景處理，并將成像照片合并成一幅完整的鋼卷端部照片，再與該鋼卷端部的標準照片進行對比以判定缺陷類別，根據缺陷類別進行報警及如下反饋控制或處理:若是卷取邊損缺陷，保證精軋來料板形；檢查并調整精軋后層流輥道和卷取夾送輥的超前率；檢查并調整卷取側導板的對中度；檢查是否溝槽磨損，并進行更換；若是邊絲缺陷，檢查并調整卷取機前和卷取機間的；若是折疊缺陷，檢查并增加層流冷卻輥道或夾送輥的超前率；檢查并調整卷取機前和卷取機間的側導板開口度；若是松卷缺陷，相應增加卷取張力系數，并在卷取完畢后，禁止卷筒進行倒轉。在此需要說明的是，上述粗軋、精軋帶鋼側部成像裝置的結構相同，并且與鋼卷端部成像裝置的結構以及檢測原理也基本相同，區別在于，粗軋、精軋帶鋼側部成像裝置的移動支架上均只裝有一套拍攝部件，而鋼卷端部成像裝置則根據鋼卷的高度，安裝有多套，使其拍攝面能夠覆蓋整個鋼卷端部。下面，以鋼卷端部成像裝置為例具體說明其檢測原理，請參閱圖3所示，一對鋼卷端部成像裝置10，分別設于鋼卷運輸鏈I兩側，對經過的鋼卷2兩側端部進行成像；圖像處理服務器20，與熱軋過程控制系統(以下簡稱L2)相連，接收來料鋼卷信息，并對成像裝置10輸出的圖像信號進行缺陷識別；可編程控制器(PLC)，根據圖像處理服務器20輸出鋼卷寬度信息，對成像裝置10的焦距進行相應調整，并進行成像裝置10的成像控制；圖像操作終端30，與圖像處理服務器20相連，用以實時查詢歷史圖片信息和缺陷檢測結果。具體來說，可將一成像裝置10設于OS側，位于鋼卷2來料方向的上游，負責拍攝鋼卷OS側端面，將另一成像裝置10設于DS側(檢查線操作室一側)，位于鋼卷2來料方向的下游，負責拍攝鋼卷DS側端面。結合圖4、圖5所示，每個鋼卷端部成像裝置10均包括:箱體11，箱體11內從上到下均勻布置有數套拍攝部件，每套拍攝部件包括一閃光燈12和一相機13 (可采用1920 X 1080像素即200萬像素的工業相機13)，箱體11的前板面上開有與閃光燈12、相機13相對應的照明孔14和成像孔15。拍攝部件的數量可根據鋼卷2的高度進行相應選擇，對于目前熱軋連軋機生產線上常見的鋼卷2尺寸，一般采用四套拍攝部件，通過其四臺工業相機13拍攝的圖像組合在一起，可以覆蓋整個高度方向上鋼卷2的端面，即在鋼卷2運動過程中，四臺相機13連續觸發(拍攝)八次，這樣，鋼卷2的每個端面將由4X8 = 32幅圖像組合而成，鋼卷2端面成像照片如圖6所示；—套光電開關,光電開關包括一光電傳感器16和一光柵17,光電傳感器16設于箱體11內，光柵17設于箱體11的前板面外側，并與光電傳感器16相對應；所述的箱體11的前板面上還開有與光電傳感器16相對應的檢測孔18 ；固定支架111和供調節焦距的移動支架112，閃光燈12及光電傳感器16均設于固定支架111上，相機13均設于移動支架112上，移動支架112上還連接有驅動電機113，用以實現驅動移動支架112帶動相機13進行前后移動。另外，成像裝置10還包括一保護罩19，罩設于箱體11前板面的外側，保護罩19上也開有與檢測孔18、照明孔14和成像孔15相對應的數個通孔191。該鋼卷端部成像裝置10的檢測原理如下:首先，將兩成像裝置10分別設置在鋼卷運輸鏈I兩側后，通過圖像處理服務器20接收L2發出的來料鋼卷信息，包括鋼卷號、與之對應的鋼卷寬度、厚度、出鋼記號、卷取機號、爐號，并輸出至PLC ；然后通過PLC根據鋼卷寬度信息，對成像裝置10的焦距進行相應調整，并控制成像裝置進行成像；即通過控制電機帶動相機13進行前后移動，具體移動距離可由編碼器精確控制；在成像時，由光電傳感器16檢測光柵17信號，一旦有鋼卷經過并遮擋住光柵17，從而使得光電傳感器16無法接收光柵17信號，說明鋼卷2到位，并將經過信號輸至PLC，再又PLC同時控制四套拍攝部件進行同時成像，直至鋼卷2完全經過，光電傳感器16再次檢測到光柵17信號為止，而相機13在拍攝過程中，通過高速光纖通訊接口，將圖像傳送至圖像處理服務器20。再通過圖像處理服務器20對輸入的圖像信號進行背景去除、缺陷識別、缺陷定位、儲存圖像和報警。具體缺陷識別可是通過將檢測圖像進行分塊，計算各分塊的矩特征值，并通過與數據庫中保存的正常分塊特征值相比較得到均方差值，再與設定閾值相比，來判定是否為缺陷；而缺陷定位是通過將檢測圖像拼成一幅完整的鋼卷側面圖像，經過邊界檢測、均衡化、二值化、哈夫變換消除鋼卷紋路和分塊計算特征值，來確認缺陷位置。最后，操作人員還可通過圖像操作終端30進行實時查詢歷史圖像信息和缺陷檢測結果。采用本發明的熱連軋帶鋼生產工藝，能夠在整個生產過程中對不同階段的產品分別進行端部質量檢測，有效降低了各種易出現的端部缺陷的漏檢率，可大幅度提升熱軋上述缺陷的分析和改進能力，效果十分顯著。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，而并非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明的權利要求書范圍內。
權利要求
1.一種熱連軋帶鋼生產工藝，包括加熱、粗軋、剪切、精軋、帶鋼表面檢測、卷取及取樣的步驟，其特征在于， 還包括以下步驟: A.將粗軋帶鋼側部成像裝置設于粗軋帶鋼輸送輥道兩側，在粗軋過程中，通過成像對粗軋帶鋼的兩側部進行質量檢測，并根據檢測結果進行相應的反饋控制或處理； B.將精軋帶鋼側部成像裝置設于精軋帶鋼輸送輥道兩側，在精軋過程中，通過成像對精軋帶鋼的兩側部進行質量檢測，并根據檢測結果進行相應的反饋控制或處理； C.將鋼卷端部成像裝置設于鋼卷運輸鏈兩側，在卷取后通過成像對經過的鋼卷兩側端部進行質量檢測；并根據檢測結果進行相應的反饋控制或處理。
2.如權利要求1所述的熱連軋帶鋼生產工藝，其特征在于， 所述的粗軋和精軋帶鋼側部成像裝置均包括: 箱體，箱體內設有一套拍攝部件，拍攝部件包括一閃光燈和一相機，箱體的前板面上開有與閃光燈、 相機相對應的照明孔和成像孔； 一套光電開關，光電開關包括一光電傳感器和一光柵，光電傳感器設于箱體內，光柵設于箱體的前板面外側，并與光電傳感器相對應；所述的箱體的前板面上還開有與光電傳感器相對應的檢測孔； 固定支架和供調節焦距的移動支架，閃光燈及光電傳感器均設于固定支架上，相機均設于移動支架上，移動支架上還連接有驅動電機； 保護罩，罩設于箱體前板面的外側，保護罩上也開有與檢測孔、照明孔和成像孔相對應的數個通孔。
3.如權利要求1所述的熱連軋帶鋼生產工藝，其特征在于， 所述的鋼卷端部成像裝置包括: 箱體，箱體內從上到下均勻布置有多套拍攝部件，每套拍攝部件包括一閃光燈和一相機，箱體的前板面上開有與閃光燈、相機相對應的照明孔和成像孔； 一套光電開關，光電開關包括一光電傳感器和一光柵，光電傳感器設于箱體內，光柵設于箱體的前板面外側，并與光電傳感器相對應；所述的箱體的前板面上還開有與光電傳感器相對應的檢測孔； 固定支架和供調節焦距的移動支架，閃光燈及光電傳感器均設于固定支架上，相機均設于移動支架上，移動支架上還連接有驅動電機； 保護罩，罩設于箱體前板面的外側，保護罩上也開有與檢測孔、照明孔和成像孔相對應的數個通孔。
4.如權利要求1所述的熱連軋帶鋼生產工藝，其特征在于: 在步驟A中，根據粗軋的帶鋼寬度來調整粗軋帶鋼側部成像裝置的焦距并根據光電信號進行自動成像，對成像照片進行去背景處理，再與該粗軋帶鋼側部的標準照片進行對比以判定缺陷類別，根據缺陷類別進行報警及如下反饋控制或處理: 若是塊狀毛刺缺陷，在板坯出庫前對切割坯邊部角部存在大量未清除的毛刺及熔鋼進行修磨； 若是溢出狀毛刺缺陷，在加熱過程中，相應提高板坯出爐溫度，或者在粗軋過程中，調整粗軋立輥冷卻水的角度，用以確保立輥冷卻均勻，并杜絕冷卻水外溢到帶鋼邊部；若是鋸齒裂缺陷，在加熱過程中，相應提高板坯出爐溫度，或者在粗軋過程中，調整粗軋立棍冷卻水的角度，用以確保立棍冷卻均勻，并絕冷卻水外溢到帶鋼邊部。
5.如權利要求1所述的熱連軋帶鋼生產工藝，其特征在于: 在步驟B中，根據精軋的帶鋼寬度來調整精軋帶鋼側部成像裝置的焦距并根據光電信號進行自動成像，對成像照片進行去背景處理，再與該精軋帶鋼側部的標準照片進行對比以判定缺陷類別，根據缺陷類別進行報警及如下反饋控制或處理: 若是精軋邊損缺陷，保證中間帶坯的板形，并調整精軋機入口導板的對中度，或拋光機修磨入口導板的內側板表面，或更換精軋入口導板； 若是邊裂缺陷，在精軋過程中，檢查并清除精軋機架側導板上的粘鐵，并檢查、清除精軋機入口導板板道上的鋼鐵碎屑。
6.如權利要求1所述的熱連軋帶鋼生產工藝，其特征在于: 在步驟C中，根據鋼卷的寬度來調整鋼卷端部成像裝置的焦距并根據光電信號進行自動成像，對成像照片進行去背景處理，并將成像照片合并成一幅完整的鋼卷端部照片，再與該鋼卷端部的標準照片進行對比以判定缺陷類別，根據缺陷類別進行報警及如下反饋控制或處理: 若是卷取邊損缺陷，保證精軋來料板形；檢查并調整精軋后層流輥道和卷取夾送輥的超前率；檢查并調整卷取側導板的對中度；檢查是否溝槽磨損，并進行更換； 若是邊絲缺陷，檢查并調整卷取機前和卷取機間的側導板開口度； 若是折疊缺陷，檢查并增加層流冷卻輥道或夾送輥的超前率；檢查并調整卷取機前和卷取機間的側導板開口度； 若是松卷缺陷， 相應增加卷取張力系數，并在卷取完畢后，禁止卷筒進行倒轉。
全文摘要
本發明公開了一種熱連軋帶鋼生產工藝，該工藝通過分別在粗軋、精軋以及鋼卷輸送線兩側設置成像裝置，對上述各階段的帶鋼兩側部及鋼卷端部進行自動成像以檢測其兩側部及兩端部質量，并根據檢測結果進行相應的反饋控制或處理，從而能夠在減輕勞動強度的同時，有效避免高溫輻射導致目測的主觀性和漏判，提高檢測的精確度，進而有效降低了熱連軋的成品漏檢率。
文檔編號B21B1/26GK103191918SQ201210004068
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者王軍, 張華 , 鈕國衛 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司