CN108226174A - 连铸钢坯组织缺陷自动评级系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于连铸试样检测技术领域，公开一种连铸钢坯组织缺陷自动评级系统，包括用于传送连铸钢坯的传送装置、设于传送装置中段位置处的进样处理装置和PLC控制装置，所述进样处理装置用于对连铸钢坯进行酸蚀处理，其包括封闭框架和设于封闭框架顶部的压缩空气喷头、高压水喷头和酸蚀液喷头，封闭框架两端分别设有进样入口和进样出口；传送装置、进样处理装置均与PLC控制装置电连接。连铸钢坯的清洗加工酸蚀和扫描均采用程序自动化控制，且扫描装置对酸蚀表面扫描后可通过计算机控制装置自动分析评级存档，不需要人工一步一步来操作，实现了连铸钢坯试样从上线到下线的全过程自动化处理，有效减少人为操作不当产生的误差，提高检测精度。
Description
技术领域
本发明涉及连铸试样检测技术领域，具体地，涉及一种连铸钢坯组织缺陷自动评级系统。
背景技术
连铸坯的酸蚀低倍检验是一种直接有效的连铸坯内部质量检测方法，用来确定钢坯内部裂纹的种类、形态和分布、夹杂物宏观分布、疏松和偏析状况等情况，其检验结果直接关系到连铸机冷却及搅拌系统的调整，根据钢种、断面的凝固特点，及时对连铸工艺参数、浇注操作和设备运行状况存在的问题做出判断, 采取相应的措施, 改善并提高铸坯质量, 同时为连铸工艺的新品种开发提供依据。
目前被广泛运用的低倍检验一般采用冷蚀检验、硫印检验等，冷蚀检验一般是指将试样整件直接用铣床铣磨至表面粗糙度小于0.8um，然后用酸蚀液刷洗表面，再用清洗液或热水清洗。冷蚀检验法的酸蚀液直接影响酸蚀效果，对酸蚀过程操作要求严格。
针对铸坯质量检测冷酸蚀图像的人工评级方法，可以在一定程度上监控铸坯的产品质量，但目前的冷酸蚀图像的获取还处于手工获得阶段，如酸蚀液涂抹不均匀会造成成分偏析的假象，如刷洗不充分，微小的气孔等缺陷则不能充分显示；此外由于光照不均匀、摄像位置差异等原因，酸蚀后的铸坯低倍组织图像可能存在高亮区和阴影区，而高亮和阴影会使图像对比度低，酸蚀检测率出现偏差；再者在非智能化操作下，人为操作的不当也会使图像产生很大偏差，以上种种均可能造成对连铸钢坯的低判或漏判。
发明内容
本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种可对连铸钢坯的低倍样进行快速酸蚀处理、同时对酸蚀表面进行快速扫描和评级的全智能控制的连铸钢坯组织缺陷自动评级系统。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种连铸钢坯组织缺陷自动评级系统，包括用于传送连铸钢坯的传送装置、设于传送装置中段位置处的进样处理装置和PLC控制装置，所述进样处理装置用于对连铸钢坯进行酸蚀处理，其包括封闭框架和设于封闭框架顶部的压缩空气喷头、高压水喷头和酸蚀液喷头，封闭框架两端分别设有进样入口和进样出口；传送装置、进样处理装置均与PLC控制装置电连接。
进一步地，压缩空气喷头、高压水喷头和酸蚀液喷头均可在PLC控制装置的控制下在封闭框架顶部沿连铸钢坯的传送方向移动。
进一步地，还包括计算机控制装置和可在PLC控制装置控制下对酸蚀处理后的连铸钢坯进行拍照的扫描装置，扫描装置设置在靠近进样出口处的封闭框架顶部，计算机控制装置可对扫描装置输出的信息进行分析、存档。
进一步地，进样入口还设有进样清洗器。
更进一步地，进样清洗器内的清洗介质为压缩空气或清水。
进一步地，传送装置包括传送架、跨设在传送架上的多个托辊和设于托辊上的皮带。
更进一步地，传送架底部设有废液回收槽，所述废液回收槽用于接收酸蚀过程中的高压水和酸蚀液。
进一步地，高压水喷头的喷射压力为2～6MPa。
进一步地，酸蚀液喷头的喷射压力为1～3MPa。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1）将压缩空气喷头、高压水喷头和酸蚀液喷头集中设置，并通过PLC控制装置对它们进行统一控制，精准控制了连铸钢坯的酸蚀处理时间，同时可确保各喷头喷射的介质喷射均匀且覆盖连铸钢坯的整个表面；
2）摒弃现有技术中的手工拍照过程，把传统的扫描技术引进来，通过在封闭框架顶部设置扫描装置，使连铸钢坯酸蚀表面可适时地、便利地被扫描装置拍照扫描，确保光照均匀的同时保持每次摄像位置一致；
3）连铸钢坯的清洗加工酸蚀和扫描均采用程序自动化控制，且扫描装置对酸蚀表面扫描后可通过计算机控制装置自动分析评级存档，不需要人工一步一步来操作，实现了连铸钢坯试样从上线到下线的全过程自动化处理，有效减少人为操作不当产生的误差，提高检测精度；
3）样品坯在操作平台上，经铣床加工，喷水或者压缩空气除垢，专用酸洗液冲洗，再次喷水冲洗干净后，立即采用压缩空气吹干，再经扫描仪拍照评级，存档保存。整个过程全智能控制；
4）环保性强：采用酸蚀液喷头进行酸液喷洒，酸的用量会大大降低，节约成本，降低污染；酸蚀过程在封闭空间内进行，可在封闭框架上作些可对酸蚀过程中产生的挥发物进行吸收处理的设置，减少空气污染，改善操作环境；废液回收槽可及时将高压水和酸蚀液收集起来进行集中处理，避免酸蚀液随意排放可能造成的环境污染。
附图说明
图1为实施例所述的连铸钢坯组织缺陷自动评级系统的简要结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例
如图1所示，提供一种连铸钢坯组织缺陷自动评级系统，其包括用于传送连铸钢坯的传送装置1、设于传送装置中段位置处的进样处理装置2和PLC控制装置（未示出），传送装置1、进样处理装置2均与PLC控制装置电连接，进样处理装置2用于对连铸钢坯进行酸蚀处理，其包括封闭框架21和设于封闭框架顶部的压缩空气喷头22、高压水喷头23和酸蚀液喷头24，封闭框架21两端分别设有进样入口（未示出）和进样出口（未示出）。
高压水喷头和酸蚀液喷头均采用高压喷头的形式，高压水喷射压力约为2～6MPa，酸蚀液喷射压力约为1～3MPa，喷射角度没有太多要求，能均匀喷射且能覆盖连铸钢坯的酸蚀表面即可。
具体地，封闭框架21一方面为各喷头提供安装空间，另一方面防止高压水喷头和酸蚀液喷头喷出的介质发生四处溅射。
进样入口和进样出口处分别设有活动遮挡物，例如可以是布匹或软性塑料材质之类的。
PLC控制装置包括PLC控制器，其可控制传送装置1的传送速度和传送进程，还可适时发出指令控制压缩空气喷头22、高压水喷头23和酸蚀液喷头24向连铸钢坯喷射相应介质。
为保证各喷头喷射的介质可均匀喷射至连铸钢坯酸蚀表面，本实施例中将压缩空气喷头、高压水喷头和酸蚀液喷头均设置为可在PLC控制装置的控制下在封闭框架顶部沿连铸钢坯的传送方向移动，具体来说，封闭框架21顶部设有三条轨道（未示出）分别供压缩空气喷头、高压水喷头和酸蚀液喷头作直线移动。
为完善本发明的连铸钢坯组织缺陷自动评级系统的自动评级过程，其还设置有计算机控制装置（未示出）和可在PLC控制装置控制下对酸蚀处理后的连铸钢坯进行拍照的扫描装置3，扫描装置3设置在靠近进样出口处的封闭框架21顶部，计算机控制装置可对扫描装置3输出的信息进行分析、存档。
扫描装置3采用常规的高清扫描工具即可，其采用倒立设置的方式与封闭框架顶部连接，扫描镜头与连铸钢坯的酸蚀表面相对设置。
PLC控制装置可适时发送指令使扫描装置3对连铸钢坯进行拍照扫描，计算机控制装置则可及时接收扫描装置3输出的扫描信息，计算机控制装置包括电脑主机和显示屏，通过在电脑主机中存储连铸钢坯缺陷评级标准，当电脑主机接收到扫描信息即可将该信息与评级标准进行分析比较，从而得出该连铸钢坯试样的缺陷等级情况，工作人员也可通过显示屏目测扫描信息及其缺陷等级情况等。
为确保连铸钢坯的检测精度，至少需保证酸蚀处理前连铸钢坯的表面清洁度，本实施例在进样处理装置2的进样入口处设置有进样清洗器25，进样清洗器25具体可为喷射某种介质的喷射装置（可简单地为高压喷头），通过进样清洗器的介质清洗，可有效去除连铸钢坯表面粘附的微小杂质等，为后续的酸蚀液喷射作准备。
进样清洗器25内的清洗介质可选用各种能有效去除钢表面杂质的介质，优选用常见的、低成本的压缩空气或清水。
传送装置1包括传送架（未示出）、跨设在传送架上的多个托辊11和设于托辊上的皮带（未示出）（本发明的酸蚀液呈弱酸性，不会对皮带产生腐蚀等影响），连铸钢坯置于皮带上，托辊11对连铸钢坯起到有效的支撑效果，皮带在电机（未示出）的驱动下传送从而带动连铸钢坯完成从进入进样处理装置到从进样处理装置进样出口出来并被调走的过程。
当然，传送装置1也可以采用常见的链条传动的方式，在此不再赘述。
为避免进样处理装置2中喷射的高压水和酸蚀液随意排放，本发明在传送架底部还设有用于接收酸蚀过程中的高压水和酸蚀液的废液回收槽4，将酸蚀液收集后集中处理可避免其泄漏可能带来的环境污染。
本实施例的连铸钢坯组织缺陷自动评级系统工作过程如下：将经铣床加工出酸蚀表面后的连铸钢坯（铣床加工后其表面光洁度要求至少达到▽6）置于传送装置1的皮带上，传送装置1将连铸钢坯送至进样入口，此时PLC控制装置控制进样清洗器25喷射压缩空气或清水对连铸钢坯进行清洗（清洗过程中连铸钢坯仍处在被传送状态），当连铸钢坯完全进入封闭框架21内部后，可选取某一特定位置使连铸钢坯固定（即传送装置的传送过程暂停），PLC控制装置控制酸蚀液喷头24对连铸钢坯酸蚀表面喷射酸蚀液，喷射时间根据铸坯材质、尺寸以及酸的类型来确定，本实施例的连铸钢坯喷射过程约1分钟，随后便控制高压水喷头23喷射水洗净连铸钢坯酸蚀表面的酸液，紧接着立即控制压缩空气喷头22喷射压缩空气来吹干该酸蚀表面，之后传送装置恢复传送过程并将连铸钢坯逐步传送至进样出口处，此时PLC控制装置控制扫描装置3开启并对连铸钢坯进行拍照扫描，扫描装置3随后将扫描信息传输至电脑主机进行分析评级并存档。
本实施例的连铸钢坯组织缺陷自动评级系统采用全过程自动化控制，可精准控制了连铸钢坯的酸蚀处理时间，同时可确保各喷头喷射的介质喷射均匀且覆盖连铸钢坯的整个表面。此外扫描装置的设置可确保光照均匀的同时保持每次摄像位置一致。再者随着酸蚀、扫描和评级存档等工作的高效、简洁的智能化操作的实现，已不需要人工的实际参与，可有效减少人为操作不当产生的误差，提高检测精度，辅助提高生产效率和改善经济效益。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种连铸钢坯组织缺陷自动评级系统，其特征在于，包括用于传送连铸钢坯的传送装置、设于传送装置中段位置处的进样处理装置和PLC控制装置，所述进样处理装置用于对连铸钢坯进行酸蚀处理，其包括封闭框架和设于封闭框架顶部的压缩空气喷头、高压水喷头和酸蚀液喷头，封闭框架两端分别设有进样入口和进样出口；传送装置、进样处理装置均与PLC控制装置电连接。
2.根据权利要求1所述的连铸钢坯组织缺陷自动评级系统，其特征在于，压缩空气喷头、高压水喷头和酸蚀液喷头均可在PLC控制装置的控制下在封闭框架顶部沿连铸钢坯的传送方向移动。
3.根据权利要求1所述的连铸钢坯组织缺陷自动评级系统，其特征在于，还包括计算机控制装置和可在PLC控制装置控制下对酸蚀处理后的连铸钢坯进行拍照的扫描装置，所述扫描装置设置在靠近进样出口处的封闭框架顶部，计算机控制装置可对扫描装置输出的信息进行分析、存档。
4.根据权利要求1所述的连铸钢坯组织缺陷自动评级系统，其特征在于，进样入口还设有进样清洗器。
5.根据权利要求4所述的连铸钢坯组织缺陷自动评级系统，其特征在于，进样清洗器内的清洗介质为压缩空气或清水。
6.根据权利要求1所述的连铸钢坯组织缺陷自动评级系统，其特征在于，传送装置包括传送架、跨设在传送架上的多个托辊和设于托辊上的皮带。
7.根据权利要求6所述的连铸钢坯组织缺陷自动评级系统，其特征在于，传送架底部设有废液回收槽，所述废液回收槽用于接收酸蚀过程中的高压水和酸蚀液。
8.根据权利要求1所述的连铸钢坯组织缺陷自动评级系统，其特征在于，高压水喷头的喷射压力为2～6MPa。
9.根据权利要求1所述的连铸钢坯组织缺陷自动评级系统，其特征在于，酸蚀液喷头的喷射压力为1～3MPa。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180629 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |