[发明专利]热带钢不等高自由活套的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及连铸工艺，特别涉及热带钢不等高自由活套的检测方法。

背景技术

热带钢的自由活套是指在薄带材(如薄带连铸)生产过程中，为了满足工艺需要，在带钢输送过程中的某个环节，在两个跨距很大的输送辊道之间形成的一段自由下垂的带材冗余段，形成这段带材冗余段的目的是为了给后续的带材处理工序提供缓冲。

比如在薄带连铸生产中，由于工艺的限制为了得到高质量的带钢，需要进行无张力轧制或微张力轧制，所以在轧机前留有一定量的自由活套，以避免由于铸机和轧机的速度不匹配而导致铸带被拉断或撕裂。

同样道理，在钢线材的生产中，需要在绕线机前留有一定量的自由活套。

为了精确的检测和控制活套的高度，目前通常采用CCD传感器、对射式光电开关以及红外线加光感电池的方式对热带钢自由活套进行测量。

另一种活套检测系统由光源和检测器组成，光源由数根荧光灯构成，检测器采用单元硅探测器作敏感元件。钢板活套套量不同，荧光灯光源被挡的面积亦不同，因而接收元件接收到的光能也不同，由此电子线路可处理出活套的套量信号。

上述几种活套的检测方法各有优缺点，但是应用的工况各有不同。CCD传感器以及对射式光电开关形式的检测器易于受到热带钢所发出的红外光的影响。同理，光源为荧光灯的检测方法在检测热带钢时候也会存在荧光灯亮度不足的现象。

现有的活套检测方法如下：

日本专利JP4266458中提到使用在活套底部使用探测装置的方法对测量装置的防护要求太高，没有考虑异常情况下的损害，应用困难。

日本专利JP09239498A中提到采用直接接触式的活套检测仪检测活套位置，方法虽然比较先进，但是由于自由活套形成后的诸多不确定性，导致接触式检测仪很难检测到连续真实的测量值。

日本专利JP2000326055中提到的检测方法如同本文前面所提到的现有检测方法的不足，利用这种检测方法会有检测误差。

韩国专利KR797990提到采用CCD摄像机检测活套高度的方法，CCD传感器沿着铸带宽度方向左右各安放一个，通过滤波等手段计算出活套的真实高度，并加以控制。因为CCD传感器容易受到环境光源变化等因素的影响。所以需要很复杂滤光系统。

采用红外活套检测仪对热带钢自由活套进行测量，其基本原理是使用旋转镜鼓扫描红外线，当其视场内的红热目标发出红外线时，镜鼓把辐射线反射到测量电池上，电池将光信号转换为测量脉冲信号，此脉冲信号与检测系统固有的一个参考脉冲信号进行比较得到相位差，产生一个模拟信号，该脉冲信号与扫描角α成正比，根据活套10底部与活套检测仪20之间的距离可以得到活套的高度，活套10的左支撑点——铸辊30，右支撑点——导向辊40，夹送辊50；如图1所示。

在图1中，为接下来推导公式计算方便，设定活套检测仪10处的位置为坐标原点O(0，0)。

则：这里所定义的活套高度为：

D＝H-C_n·tanα                  1)

式中：α：活套检测仪扫描角，单位为度；

C_n：活套底部最低点距离活套检测仪的水平距离，mm；

H：形成活套20的右支撑点——导向辊30距离活套检测仪(检测角为零处的扫描中心线，)的垂直距离，mm；

但是，目前该设备的使用存在的问题是：

活套检测仪在工作时有一个根据工艺要求和设备特点预设定的标定中心线C₀—如公式2所示，活套检测仪使用前需要标定，标定时假设对应于不同高度的活套最低点都落在在此标定线上，只是对应的纵坐标y值不同而已，这种方法对于支撑点高度相同的自由活套检测是可行的。在实际应用中，由于形成活套的两支点高度不一致，所以自由活套最低点的横坐标值随活套高度的变化而变化，也就是说活套底部最低点与检测仪之间的水平距离C_n是变化的，如式3所示，所以所测结果存在测量误差。