日本川崎鋼鐵公司的不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)綜述

1、 維普資訊 20 0 0年 第 6期 鋼 鐵 技 術(shù) · 1 · 3 荷 等 預(yù)測 誤 差 時 ,再 通 過 鋼 卷 的軋 制 負 荷 變 化 和 軋 輥 的 熱 凸度 變 化 來 改 變 凸 度 和 板 形 . 因 此 ,為 了 將 產(chǎn) 品 的 凸 度 和 板 形 保 持 在 目標 值 范 圍 內(nèi) , 要 根 據(jù) 各 機 架 的 壓 頭 檢 測 出 的 軋 制 負 荷 和 精 軋 機 出 口平 直 度 儀 檢 不 銹 鋼 熱 軋 鋼 板 的兩 個 邊 緣 產(chǎn) 生 的 并 與 軋 制 方 向 平 行 的 線 狀 缺 陷 通 常 稱 之 為 邊 緣 裂紋 缺 陷 .對表 面質(zhì)

2、 量 要求嚴 格 的不銹 鋼 板 , 冷 軋 后 端 面 產(chǎn) 生 邊 緣 裂 紋 缺 陷 的 部 位 不 得 不 切 除 ,這 樣 就 導(dǎo) 致 了 產(chǎn) 品 收 得 率 測 的形狀 和實 時 計算 的熱 凸度 波動 ,改變 工 作 輥 彎 輥 力而 進 行 動 態(tài) 控 制 . 4 3 不 銹鋼 板 的 邊 緣 裂 紋缺 陷 控 制 . 降低 .因此 ,如何 提 高鋼 板端 面 的質(zhì) 量 已 成 為 重 要 課 題 , 為此 千 葉 3 熱 軋 開 發(fā) 了一 項 邊 緣 裂 紋 缺 陷控 制 技 術(shù) . HP : C A GC : 鑒 : . = 二 ' . A AG 絕 時厚 匿 A C

3、 GC 可 . 彈披 L J 圖 3 精軋 機 的 自動板 厚控 制系 統(tǒng) 示意 圖 膏 在線磨輥機 I 壓 投 ;: 動態(tài)控黼 : : 圖 4 凸 度和 平直 度 控制 系統(tǒng) 概 要 維普資訊 · 2 · 3 鋼 鐵 技 術(shù) 20 0 0年 第 6期 千葉 3熱軋通 過使 用水平對 置式 鐵砧 定 寬 壓 力 機 進 行 板 寬 控 軋 . 通過 將 大 側(cè) 壓 機 的鐵砧 形狀 做 成 : ,使板 坯側(cè) 面變成 形 凹 狀 , 此 減 少 邊 緣 裂 紋 缺 陷 . 閏 5 模 擬 示 出使 用 凸?fàn)?鐵 砧 的火 側(cè) 壓 機 軋 制 變 形 的 情 況 .從 千 葉

4、3 熱 軋實 際 生 產(chǎn) 結(jié) 果 得 知 , 比 ,大 大 減 少 了邊 緣 裂 紋 缺 陷 卷 入 量 . 此 外 , 當(dāng) 使 用 平 鐵砧 時 ,隨 著 軋 邊 量 變 大 ,邊 緣 裂 紋 缺 陷卷 入 量 也 會 增 大 ,而 使 用 凸 狀 鐵 砧 時 , 則 可 將 其 控 制 到 很 小 . 千 葉 3熱 軋 1 9 9 5年 5月 投 產(chǎn) ,先 后 在 軋寬量 為 8 m lO m 的范 圍 內(nèi)使 用平 Om O m 鐵 砧 乳 寬 時 , 緣 裂 紋 缺 陷卷 入 量 達 2 r 邊 0 / 單 側(cè) 以 上 , 而 通 過 使 用 凸 狀 鐵 砧 軋 寬 時 邊 緣 裂 紋

5、缺 陷 卷 入 量 幾 乎 減 半 . 與 傳 統(tǒng) 的 千 葉 2 熟 輔 和 使 用 平 砧 時 的 情 況 相 采 用 高 精度 , 高 響 應(yīng) 性 板 厚 控 制 ,對 輥 交 叉 軋 機 的 高 精 度 凸 度 和 板 形 設(shè) 置 控 制 , 動 態(tài)控 制和 邊緣 裂紋 缺陷控 制技 術(shù) ,其 操作 和 設(shè) 備 水 平 得 到 了迅 速 提 高 . 通 過 采 用 先 進 的控 制 技 術(shù) ,取 得 了 卜 圈 5 使 用 凸砧 的 軋寬 系統(tǒng) 概要 列 結(jié)果 : ( 在 力 求擴 大 高 變 形 阻力 , 又 難 于 1 軋 制 的 不 銹 鋼 板 規(guī) 格 的 同 時 ,達 到 了板

6、 卷 全 長 范 圍的 板 厚 高 精 度 . ( 開 發(fā) 出 了 先 進 的 板 形控 制 技 術(shù) , 2 公 司開發(fā) 了一種 專 門的檢 測技 術(shù) , 即根據(jù) 水 銀 燈 的 正 反 射 , 擴 散 反 射 強度 測 量 冷 軋 不 銹 鋼 板 表 面 的 光 潔 度 和 白亮 度 ,再 根 據(jù) 這 兩 個 測 定 量 和 氬 激 光 的 正 反 射 度 的 3 個 光 學(xué) 量 構(gòu) 成 中 樞 網(wǎng) 絡(luò) ,來 判 斷 目視 光 澤 感 即使 在 自由軋 制操 作下也 能 實現(xiàn) 高精度 凸 度和 板形 控制 ,生 產(chǎn)低 凸度 不銹鋼板 . ( 開 發(fā) 了采 用 大 側(cè) 壓 定 寬 軋 機 大

7、幅 3 度 降低 邊 緣 裂 紋 缺 陷卷 入 量 的技 術(shù) , 減 少 了冷 軋 鋼 板 的 端 面 邊 緣 裂 紋 缺 陷 , 提 高 了 產(chǎn) 品收 得 率 等級 的技術(shù) .另外 還開發(fā) 了根據(jù) 白色光 的 擴 散反射 輝度 測定 建材 用無光 澤加 工 不銹 鋼板 色 調(diào)不均 勻所 致 的反射特 性 的技 術(shù) , 同 時 在 上 述 技 術(shù) 的 基 礎(chǔ) 上 , 又 分 別 開 發(fā) 了 在 線 和 線 內(nèi)光 學(xué) 測 量 裝 置 , 并 已有 效 地 應(yīng) 用 于 成 品 的連 續(xù) 質(zhì) 量 檢 查 和 代 替 目視 檢 驗 的 實 際 工 藝 操 作 . 以 下簡 單 介 紹 在 線 光 澤

8、度 , 白色度測 量裝 置和線 上亮 度測 量裝 置 5 不 銹 鋼 板 表 面 特 性 在 線 檢 測 技 術(shù) 及其 應(yīng)用效 果. 在 生 產(chǎn) 序 中檢 測 不 銹 鋼 板 的 表 面 質(zhì) 量 特 性 ,對 保 證 質(zhì) 量 極 為 重 要 . 為 此 川 崎 5 1 在 線光澤度和 白色度 測量 裝置 圖 6 為 根 據(jù) 光 澤度 和 白色 度 可 用 同 一 光 系測 量其 反射 強度分 布 的原理而 開 發(fā)的 維普資訊 20 0 0年 第 6期 測量裝置 示意 圖. 鋼 鐵 技 術(shù) · 3 · 3 另一方 面 ,若通 過 目視判 斷光澤 感 的 等級 ,僅測量 上述

9、2個 參數(shù) ,對光 澤度較 高 的 鋼 板 來 說 ,其 分 辨 率 太低 , 認 為 這 在 水 銀 光 源 的測 量 結(jié) 果 中 反 映 的 是 表 面 微 細 凹 凸 形 狀 產(chǎn) 生 的 反 射 特 性 中 的幾 何 光 學(xué)特 ' 將 水 銀 燈 的 基 線 中 波 長 4 5 m 的光 0 作 為 照 射 光 源 , 以 入射 角 3 . 射 在 連 續(xù) 0照 行 走 的不 銹 鋼 板 上 ,用 3 c 的 光 電 二 極 2h 管 陣 列 測 量 該 反 射 光 .通 過 該 陣 列 檢 測 元 件 和 傅 里 葉 轉(zhuǎn) 換 鏡 頭 減 少 因 鋼 板 表 面 傾 斜 和 軋

10、制 通 過 線 波 動 引 起 的 測 量 誤 差 .此 外 還 設(shè) 有 監(jiān)視 光 源 強 度 和 外 來 干 擾 光 并 對 長 期 光 源 強度 低 和 外 來 干 擾 光 變 化 進 行 補 償 的 回路 . 性 ,而 目視 檢 驗 則 認 為 是 反 映 了 比表 面 更 細 微 形狀 決定 的物 理 光 學(xué)特 性 并加上 了光 反射 分 布信 息后 的感 知 結(jié) 果 .這里 所 指的 物 理 光 學(xué) 反 射 是 與 表 面 凹 凸 的 波 長 程 度 相 同 的 條 件 . 因此 , 為 滿 足 該 條 件 的 測 量 , 選 擇 了 圖 6 在 線測 量裝 量 示意 圖 在 光澤

11、感等 級判斷 中 ,對 上述 3個 測 量 值應(yīng) 用 了紐拉 爾網(wǎng)絡(luò) ,實施 了接近 目視 判 定 的判 斷 .這 樣采用 該裝置 以同一光 系 同時測 量 多種 信 息 , 以這些 結(jié)果 為基 準 , 綜 合判 斷質(zhì) 量 ,可 以說 是一種 綜 合測 量 或 智 能化測量 方法 . 該 公 司將 開 發(fā) 的 測 量 裝 置 設(shè) 置在 不 銹 鋼 板生 產(chǎn)線 的冷 軋帶鋼 退火酸 洗線 上 , 鐵 素 體 系 不銹 鋼 板 ( U 4 0 和 奧 氏 體 系 SS 3 不 銹 鋼 板 ( U 34 為對 象 , 比較 了該 裝 S S0 置 與 傳 統(tǒng) 臺式 裝 置 的 光 澤 度 , 白色

12、度 測 量 結(jié) 果 . 由此 得 知 ,對 于 S S 3 和 S S 0 U40 U 34 則 需 要采 用 不 同的檢測 光源檢 測 .本 裝置 每 隔 2秒 輸 出一次光 澤度 ,白色 度和等級 判 別 結(jié)果 ,因此 可 以在 線連 續(xù)評 價帶 鋼表 面特 性 , 由此測量 鋼卷 全長 范 圍 的表 面光 澤 度 和 白色 度 變 化 情 況 . 5 2 線 內(nèi)的光亮 度測 量裝置 . 該 裝 置用 光 纖 引 導(dǎo) 來 自鹵 素 光 源 的 光 ,用 環(huán) 形 照 明燈 垂 直 照 射 在 鋼 板 上 , 根 據(jù) 淺 受光 角0 ,通 過鏡 子 ,鏡 頭等 光 學(xué)系 d 統(tǒng) ,用硅 二 級

13、管檢 測擴 散反射 光 的強度 . 此 時 眼睛 的峰值視 感波 長 5 0 m 左 右變 5 成 中心波 長 ,并通 過干 涉 濾波 器 ,又將 視 角 規(guī) 定 在 一 定 范 圍 進 行 測 量 , 由此 得 出 室 可 用 同一 檢測 光源 測量光 潔度 ,而 白色度 維普資訊 ·3 · 4 鋼 鐵 技 術(shù) 20 0 0年第 6期 外標 注 的 目視 評價 點與擴 散反射 光亮 度 的 對應(yīng)值 和水 銀燈測 量 的正反射 強 度 ,擴散 反射 強 度 ,把這 三 項光源 信 息作 為輸 入 因子構(gòu) 成 紐拉 爾 網(wǎng)絡(luò) ,可按 與檢驗 員判斷 相 同的準 確 率 判 斷

14、 目視 光 澤 感等 級 6 結(jié) 束 語 川 崎 鋼 鐵 公 司在 5 年 不 銹 鋼 生 產(chǎn) 和 O 開 發(fā) 過 程 中 積 累 了豐 富 的 經(jīng) 驗 , 目前 已形 成 了 以千 葉 廠 的 轉(zhuǎn) 爐 精 煉 到 冷 軋 精 軋 一 條 龍 生 產(chǎn) 和 以西 宮 廠 的 薄 板 冷 軋 為 中心 生 產(chǎn) 不 銹 鋼 產(chǎn) 品的 東 , 西 兩 個 生 產(chǎn) 基 地 . 多 年 來 該 公 司 的 高 精度 , 高 質(zhì) 量 不 銹 鋼 產(chǎn) 品 在 在 實 際 精 軋 工 序 中 停 住 鋼 板 ,通 過 本 裝 置 測 量 ,得 出 了 與 目視 評 價 點 ± 以 內(nèi) 1 的 一 致

15、結(jié) 果 . 在 生 產(chǎn): 上 使 用 時 , 為 了確 線 保 測 量 的 穩(wěn) 定 性 和 再 現(xiàn) 性 ,要 在 開 始 使 用 前 用 標 準 試 件 對 測 量 裝 置 進 行 校 準 , 以提 高 測 量 的 可 靠 性 . 因 為 此 裝 置 屬 可 移 動 式 , 故 可 在 任 意 位 置 測 量 鋼 板 , 對 操 作 監(jiān) 視 , 取 代 目視 檢 驗 及 成 品 出廠 時 的 表 面 質(zhì) 量 檢 查等 相 當(dāng) 有 用 此 外 ,如 果 改 變 方 位 角 進行 測量 ,還可根 據(jù) 軋制方 向評 價不 同 反 射 異 向性 特 性 , 因此 本 裝 置 也 可 有 效 地 用 于

16、 檢查改 變 了操 作條件 和表 面組 織情況 下 的 反 射 特 性 通 過 使 用根 據(jù) 水 銀 燈 的 反 射 強 度 分 布 日本 國 內(nèi)市 場 乃至 國際 市場 上都 贏得 一席 之地 ,這 與他們 開發(fā) 和 采用 了前述 各 種獨 特而 先進的生產(chǎn) 技術(shù)是 分不開 的. 參 考 文 獻 1 ,柳 島 章也 ,刊 頭語 .川 崎制 鐵 技報 , 1 9 98 ( V 1 2 , o .3 0 測 量冷軋 不 銹鋼板 光澤度 和 自亮 度 的在 線 表 面光 澤度和 白亮度 測 量裝置 ,和 測 量無 澤 精軋 不銹鋼 板 反射光 亮度 的線 上光亮 度 測 量裝置 ,得 出了下列 結(jié)

17、論 : ( 對 于 同 一 材 質(zhì) 表 面 , 有 光 澤 冷 軋 1 不銹鋼 板 的光 澤度和 白亮度可 根據(jù) 干涉 性 弱 光 源 ( 銀燈 的反射 強度 分布 的最 大 水 強 度和擴散 強度進行推 定. (在 4 0系 列 和 3 4系 列 不 銹鋼 中 , 2 3 0 光 澤 度 可 根 據(jù) 同 一檢 測 光 源 進 行 評 價 , 2 川崎 龍夫 .川 崎制 鐵公 司 的不 銹鋼 生 產(chǎn)技 , 術(shù) , 川崎 制鐵 技報 , 19 2 , o .3 : 9 8( V 1 0 l 3 3 廣 田哲仁 等 . 和用 V D對 不 銹鋼 進行 高 潔 凈 , O 化處 理 . 川崎 制鐵

18、技報 ,19 ( o .3 9 8 2 ,V 1 0 l 1 0 3 但 白亮 度 可根 據(jù) 各 自相應(yīng) 的檢 測 光 源 評 價 ( 開 發(fā) 的 在 線 測 量 裝 置 可 通 過 鋼 板 3 表 面 水 銀 燈 光 反 射 強 度 分 布 的 0 2 . 受 光 .5 4 ,江 川 直人 等 千葉 3熱軋 的不 銹 鋼 高品質(zhì) 化 熱 軋技 術(shù) .川 崎制 鐵 技報 ,1 9 2 , o .3 9 8( V 1 0 l 4 l 9 5 ,虎 尾 形 等 .不銹 鋼 扳表 面質(zhì) 量 的 在線檢 測 角測 量值 , 咀 + 0以 內(nèi)的精度測 量 2.鏡 5 O 面 光 澤 度 G ( 0 此 外 采 用 同 一 光 學(xué) s 2 . 技 術(shù) .川. 制 鐵 技 報 , t9 2 , o .3 : 毒 9 8( V