CN115083124A - 石墨碳辊套的磨损预警方法、装置、介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请的实施例提供了一种石墨碳辊套的磨损预警方法、装置、介质及电子设备，所述方法包括：获取退火炉中各个炉段的炉辊工作参数，以及获取各个炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值；基于退火炉中各个炉段的炉辊工作参数，通过石墨碳辊套磨损量预测模型分别计算各个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值；判断各个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值是否超过对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值；如果存在任意一个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值超过对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值，则触发针对石墨碳辊套的磨损预警提示。本申请通过预测石墨碳辊套的磨损值，并对磨损程度高的石墨碳辊套进行预警，可以避免事故，缩短生产事故排查时间，减少产品质量损失。
Description
技术领域
本申请涉及冷轧退火硅钢生产技术领域，具体而言，涉及一种石墨碳辊套的磨损预警方法、装置、介质及电子设备。
背景技术
退火工序是硅钢生产的关键。冷轧带钢在退火炉中进行脱碳和再结晶退火，消除在冷轧过程中产生的应力，获得良好的磁性能和机械性能。而石墨碳由于其在高温环境下仍然保持优良的耐磨、承载和润滑性能，常作为退火炉的炉底辊套材料使用。但石墨碳辊套长期与钢板接触，在石墨碳辊套的辊身会出现磨损。当石墨碳辊套的磨损程度过高，不仅会影响生产的硅钢质量，还可能发生安全事故。
传统的石墨碳辊套的磨损预警方法是在机组停炉检修时，工作人员进入退火炉内，利用外径千分尺测量石墨碳辊套外径，获取石墨碳辊套的磨损量，并根据石墨碳辊套的磨损情况对石墨碳辊套进行更换。
由于炉底辊安装在退火炉内部，只能在机组停炉检修时进行检测，影响时间长；依靠人力手动测量外径，人为主观偏差大；炉底辊数量多，排查难度大。传统的石墨碳辊套的磨损预警方法无法及时掌握石墨碳辊套的磨损情况。
可见，如何及时掌握石墨碳辊套的磨损情况是亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的实施例提供了一种石墨碳辊套的磨损预警方法、装置、计算机程序产品或计算机程序、计算机可读介质及电子设备，通过预测石墨碳辊套的磨损值，并对磨损程度高的石墨碳辊套进行预警，可以避免事故，缩短生产事故排查时间，减少产品质量损失。
本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
根据本申请实施例的第一方面，提供了一种石墨碳辊套的磨损预警方法，所述方法包括：获取退火炉中各个炉段的炉辊工作参数，以及获取各个炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值；基于退火炉中各个炉段的炉辊工作参数，通过石墨碳辊套磨损量预测模型分别计算各个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值；判断各个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值是否超过对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值；如果存在任意一个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值超过对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值，则触发针对石墨碳辊套的磨损预警提示。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述炉辊工作参数至少包括石墨碳辊套磨损系数，炉辊的法向载荷，以及炉辊的工作公里数。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述退火炉中的炉段包括加热炉段，均热炉段，以及冷却炉段。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述加热炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值为5mm～6mm。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述均热炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值为2mm～3mm。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述冷却炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值为7mm～8mm。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述石墨碳辊套磨损量预测模型包括：
Q＝K×P×S
其中，Q表示石墨碳辊套的磨损预测值；K表示石墨碳辊套磨损系数；P表示炉辊的法向载荷；S表示炉辊的工作公里数。
根据本申请实施例的第二方面，提供了一种石墨碳辊套的磨损预警装置，所述装置包括：获取单元，被用于获取退火炉中各个炉段的炉辊工作参数，以及获取各个炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值；计算单元，被用于基于退火炉中各个炉段的炉辊工作参数，通过石墨碳辊套磨损量预测模型分别计算各个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值；判断单元，被用于判断各个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值是否超过对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值；触发单元，被用于如果存在任意一个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值超过对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值，则触发针对石墨碳辊套的磨损预警提示。
根据本申请实施例的第三方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述实施例中所述的石墨碳辊套的磨损预警方法。
根据本申请实施例的第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中所述的石墨碳辊套的磨损预警方法。
根据本申请实施例的五方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例中所述的石墨碳辊套的磨损预警方法。
在本申请的一些实施例所提供的技术方案中，在退火炉的工作过程中，获取退火炉中各个炉段的炉辊工作参数，以及获取各个炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值，通过石墨碳辊套磨损量预测模型分别计算各个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值，及时掌握石墨碳辊套的磨损情况；与所述石墨碳辊套的磨损容忍值进行对比，对磨损程度高的石墨碳辊套进行预警，可以缩短生产事故排查时间，减少产品质量损失，避免事故发生，使硅钢生产产线顺利运行。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1示出了根据本申请一个实施例的石墨碳辊套的磨损预警方法的流程图；
图2示出了根据本申请一个实施例的石墨碳辊套的磨损预警装置的框图；
图3示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
需要注意的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的对象在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在图示或描述的那些以外的顺序实施。
以下对本申请实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述：
图1示出了根据本申请一个实施例的石墨碳辊套的磨损预警方法的流程图，该石墨碳辊套的磨损预警方法可以由具有计算处理功能的设备来执行。参照图1所示，该石墨碳辊套的磨损预警方法至少包括步骤101至步骤104，详细介绍如下：
在步骤101中，获取退火炉中各个炉段的炉辊工作参数，以及获取各个炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值。
所述炉辊工作参数至少包括石墨碳辊套磨损系数，炉辊的法向载荷，以及炉辊的工作公里数，还可以包括石墨碳辊套的带负载转矩，石墨碳辊套的空载转矩，石墨碳辊套的修正系数，退火炉产线的标准速度，当前运行时间，上机时间等等。
在本申请中，所述退火炉中的炉段可以包括加热炉段，均热炉段，以及冷却炉段。
进一步的，所述加热炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值可以为5mm～6mm，所述均热炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值可以为2mm～3mm，所述冷却炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值可以为7mm～8mm。
在步骤102中，基于退火炉中各个炉段的炉辊工作参数，通过石墨碳辊套磨损量预测模型分别计算各个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值。
在本申请的一个实施例中，可以通过如下石墨碳辊套磨损量预测模型计算石墨碳辊套的磨损预测值：
Q＝K×P×S
其中，Q可以表示石墨碳辊套的磨损预测值；K可以表示石墨碳辊套磨损系数；P可以表示炉辊的法向载荷；S可以表示炉辊的工作公里数。
进一步的，在本申请中，P＝β(kt-k0)，其中，kt为碳套辊带负载转矩，k0为碳套辊空载转矩，β为修正系数。
进一步的，在本申请中，S＝16.7Vo(Tt-To)，其中，Vo为退火炉产线的标准速度，Tt为当前运行时间，To为上机时间。
在步骤103中，判断各个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值是否超过对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值。
在本申请中，可以通过对比所述各个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值和所述对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值来判断所述石墨碳辊套的磨损情况。如果所述炉段的石墨碳辊套的磨损预测值与所述对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值的差距超过设定阈值时，则可以判定所述石墨碳套辊磨损程度高。
在步骤104中，如果存在任意一个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值超过对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值，则触发针对石墨碳辊套的磨损预警提示。
在本申请的一个实施例中，如果所述炉段的石墨碳辊套的磨损预测值与所述对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值的差距超过设定阈值，则触发针对石墨碳辊套的磨损预警提示。在接到所述磨损预警提示后，工作人员可以停止退火炉的运行并对所述石墨碳辊套进行更换。
在本申请的另一个实施例中，可以有一个石墨碳辊套系统管理平台，对所述碳辊套进行信息化管理。所述碳辊套系统管理平台可以包括基本信息模块、检查维护模块和在线预警模块。
可以在每根石墨碳辊套上绑定一个身份二维码，所述二维码上记录该石墨碳辊套的类型和上机时间等基本信息。通过扫描该二维码，可以将基本信息直接录入碳辊套系统管理平台基本信息模块。
可以将退火炉炉辊的运行状态信息、上机时间、使用工况、表面缺陷状态等参数通过检测台离线录入到碳辊套系统管理平台检测维护模块。
还可以将所述碳辊套系统管理平台与所述石墨碳辊套磨损量预测模型关联，将所述石墨碳辊套磨损量预测模型计算所需的数据，如炉辊转矩、运行公里数等参数直接提供给所述石墨碳辊套磨损量预测模型。
进一步的，所述碳辊套系统管理平台可以基于大量不同工作条件和运行时间的石墨碳套辊的实际辊径数据，进一步修正磨损系数K，并将修正后的磨损系数K反馈给所述石墨碳辊套磨损量预测模型；还可以得知在不同工作条件下石墨碳辊套的实际磨损量与炉辊运行公里数、转矩的函数关系，并提供给所述石墨碳辊套磨损量预测模型进行更进一步的完善。
更进一步的，可以将所述碳辊套系统管理平台相关信息与现场HMI画面关联。如果经过所述石墨碳辊套磨损量预测模型计算得出的一个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值，与所述对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值的差距超过设定阈值，在触发针对石墨碳辊套的磨损预警提示后。在所述碳辊套系统管理平台可以搜索并显示该石墨碳辊套的相关信息，还可以通过现场HMI画面观察到该石墨碳辊套的状态。
以下介绍本申请的装置实施例，可以用于执行本申请上述实施例中的石墨碳辊套的磨损预警方法。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请上述的石墨碳辊套的磨损预警方法的实施例。
图2示出了根据本申请一个实施例的石墨碳辊套的磨损预警装置的框图。
参照图2所示，根据本申请的一个实施例的石墨碳辊套的磨损预警装置200，包括：获取单元201、计算单元202、判断单元203和触发单元204。
其中，获取单元201，被用于获取退火炉中各个炉段的炉辊工作参数，以及获取各个炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值；计算单元202，被用于基于退火炉中各个炉段的炉辊工作参数，通过石墨碳辊套磨损量预测模型分别计算各个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值；判断单元203，被用于判断各个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值是否超过对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值；触发单元204，被用于如果存在任意一个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值超过对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值，则触发针对石墨碳辊套的磨损预警提示。
图3示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
需要说明的是，图3示出的电子设备的计算机系统300仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图3所示，计算机系统300包括中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)301，其可以根据存储在只读存储器(Read-Only Memory，ROM)302中的程序或者从储存部分308加载到随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)303中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中所述的方法。在RAM 303中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 301、ROM302以及RAM 303通过总线304彼此相连。输入/输出(Input/Output，I/O)接口305也连接至总线304。
以下部件连接至I/O接口305：包括键盘、鼠标等的输入部分306；包括诸如阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等以及扬声器等的输出部分307；包括硬盘等的储存部分308；以及包括诸如LAN(Local Area Network，局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分309。通信部分309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器310也根据需要连接至I/O接口305。可拆卸介质311，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器310上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入储存部分308。
特别地，根据本申请的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分309从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质311被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)301执行时，执行本申请的系统中限定的各种功能。
需要说明的是，本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
作为另一方面，本申请还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述实施例中所述的石墨碳辊套的磨损预警方法。
作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现上述实施例中所述的石墨碳辊套的磨损预警方法。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种石墨碳辊套的磨损预警方法，其特征在于，所述方法包括：
获取退火炉中各个炉段的炉辊工作参数，以及获取各个炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值；
基于退火炉中各个炉段的炉辊工作参数，通过石墨碳辊套磨损量预测模型分别计算各个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值；
判断各个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值是否超过对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值；
如果存在任意一个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值超过对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值，则触发针对石墨碳辊套的磨损预警提示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述炉辊工作参数至少包括石墨碳辊套磨损系数，炉辊的法向载荷，以及炉辊的工作公里数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述退火炉中的炉段包括加热炉段，均热炉段，以及冷却炉段。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述加热炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值为5mm～6mm。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述均热炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值为2mm～3mm。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述冷却炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值为7mm～8mm。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述石墨碳辊套磨损量预测模型包括：
Q＝K×P×S
其中，Q表示石墨碳辊套的磨损预测值；K表示石墨碳辊套磨损系数；P表示炉辊的法向载荷；S表示炉辊的工作公里数。
8.一种石墨碳辊套的磨损预警装置，其特征在于，所述装置包括：
获取单元，被用于获取退火炉中各个炉段的炉辊工作参数，以及获取各个炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值；
计算单元，被用于基于退火炉中各个炉段的炉辊工作参数，通过石墨碳辊套磨损量预测模型分别计算各个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值；
判断单元，被用于判断各个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值是否超过对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值；
触发单元，被用于如果存在任意一个炉段的石墨碳辊套的磨损预测值超过对应炉段的石墨碳辊套的磨损容忍值，则触发针对石墨碳辊套的磨损预警提示。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码由处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的石墨碳辊套的磨损预警方法所执行的操作。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，所述一个或多个存储器中存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码由所述一个或多个处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的石墨碳辊套的磨损预警方法所执行的操作。
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