[发明专利]冷轧薄带钢全长断后伸长率实时在线判定装置及方法

说明书

本发明提供了一种冷轧薄带钢全长断后伸长率实时在线判定装置及方法，装置包括前后布置的两根托辊，带放置在托辊上沿水平方向移动，两根托辊之间设置有电磁检测单元，电磁监测单元与控制单元相连。本发明根据带钢全长度的在线测量值是否符合带钢断后伸长率生产要求，从而对当前带钢的断后伸长率进行判定，并给出全长判定结果。实现钢板生产质量的连续检测、分类和记录，改变现有的带钢机旁拉伸测试来获取数值，数据时滞大、数据不完整等弊端。

技术领域

本发明涉及无损检测领域，具体是一种冷轧薄带钢全长断后伸长率实时在线判定装置及方法。

背景技术

冷轧带钢生产中，低碳钢因为其易加工性，是钢厂的下游用户，如汽车，家电行业的重要原材料。下游用户对带钢的基材性能各项指标要求严格。其中，冷轧薄板的力学性能指标，(包括强度和塑性)的大小和稳定性是衡量产品质量好坏的重要标准，是产品设计和选材时的主要依据。向用户提供具有准确的、合格的力学性能指标的带钢是钢厂提高其市场竞争力的前提条件之一。

断后伸长率是材料塑性的主要表征参数，其是在拉断后的试样上测取得。目前离线拉伸测试中，为了测定断后伸长率，应将试样断裂的部分仔细地配接在一起使其轴线处于同一直线上，并采取特别措施确保试样断裂部分适当接触后测量试样断后标距。计算方法如下：

式中：L₀—试样原始标距，mm；

L_u—断后试样拼接后的标距，mm。

对于冷轧低碳钢薄板而言，断后伸长率的范围为20-60％，带钢断后伸长率EL示意图如图1所示。

当前国内钢铁企业对冷轧薄带钢断后伸长率的检测主要是离线拉伸法。离线拉伸法：这是目前广泛采用的方法。即在一卷带钢的某个部位，如头、尾切样，然后送到拉伸测试机上进行拉伸测试，获取试样的断后伸长率值，由此来推断一卷带钢的断后伸长率值。这种方法的优点是简单，结果直接，且精度高。但这种方法存在如下弊端：其一，数据时滞大，对生产过程的帮助有限，在线控制更无从谈起。其二，数据不完整，仅能反应一卷带钢头、尾的值。其三，剪切浪费。机组在生产时，由于某种原因停机或者低速生产，为了维持“头、尾合格，则中间也合格”的经验判断，此时通常要切除一段“疑似不合格”的带钢。切多少没有判断标准，只能尽量多切，显然造成了浪费。其四，需要全天候有人在机旁作业，劳动强度高，人工成本高。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种冷轧薄带钢全长断后伸长率实时在线判定装置及方法，通过对运行的带钢施加综合的电磁检测，完成典型钢种的断后伸长率的在线判定，实时获取冷轧薄板全长度的断后伸长率数据，实现在线质量控制，减小数据时滞，减免离线拉伸试验量，优化生产过程。

本发明提供了一种冷轧薄带钢全长断后伸长率实时在线判定装置，包括前后布置的两根托辊，带放置在托辊上沿水平方向移动，两根托辊之间设置有电磁检测单元，电磁监测单元与控制单元相连；所述的电磁检测单元包括通过探头升降装置连接的测距仪表，探头升降装置底部连接有水平位移装置；所述的控制单元包括检测传感单元控制器、探头竖直横向位移控制器和计算单元。

所述的电磁检测单元设置有机械限位装置，机械限位装置限制电磁检测单元与带钢之间保持安全距离。

所述的带钢运行速度为0-300m/min。

本发明还提供了一种冷轧薄带钢全长断后伸长率实时在线判定方法，包括以下步骤：

1)将在线测量的一组电磁参数组、带钢和传感器之间的间距实际波动值以及当前带钢厚度作为输入，通过一元线性回归统计模型，来计算得到断后伸长率，采用的一元线性回归统计模型基本形式如下：

满足条件：2≤G≤6