AI进工厂,天博助力第六镜打造“炉辊结瘤”检测新标杆

第六镜工业AI
2022-03-24
来源:第六镜工业AI

炉辊结瘤,在钢铁制造生产线上是一种非常常见的情况,尤其是在带钢的生产加工过程中。因为带钢在炉内完成退火时需要与炉内每一根辊子发生接触,一旦炉辊辊面发生结瘤,意味着表面存在凹凸不平,轻微的会对带钢表面产生色差,严重的会对带钢产生硌印缺陷,造成产品质量问题。

是不是有点触及盲区了。什么是炉辊?为什么会产生结瘤?结瘤了怎么处理?不急着回答,我们慢慢往下看。


什么是炉辊?

炉辊,一般指炉底辊,主要用于连续退火处理生产线及热处理环节。炉底辊制作从小口径Φ60mm-Φ1600mm的多种国标材质的耐热合金钢空腹炉底辊,按照使用的材质不同,适合普碳管、油井管、不锈钢管等退火处理。因其本身耐高温的优点特性,炉辊在钢铁、冶金等行业得到了广泛应用。在我国的大型钢厂,它就是一种典型的加热设备,广泛用于冷轧厂连续退火炉、辊底式热处理炉、中厚板辊底式明火常化炉等。

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(炉辊)
以连续退火炉为例,连续退火炉是带钢连续退火生产线的关键设备,功能主要是消除原料在冷轧后产生的加工硬化,通过预热段、加热段、均热段、缓冷段、快冷段、过时效段、终冷段以及水淬烘干段等工艺流程,使带钢在炉内完成再结晶退火的过程。在退火过程中,带钢主要依靠炉辊的传动在炉内运行,所以需要与每一根炉辊接触,完成加热、塑形处理,特别是在预热段、均热段、快冷段中。

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为什么会产生结瘤?

虽然炉辊具有耐高温的特性,但是处于高温、高速、还原性气氛的严酷工作环境中,炉辊本身会有一定金属成分的析出,加之与带钢摩擦挤压,在高温近乎热熔的柔软状态下辊面保护膜受到破坏,从而使辊面产生结瘤。

目前,炉辊结瘤的产生主要有两种机制:一种是高温时带钢和炉辊在互相滑动下,发生机械摩擦作用,带钢表面的氧化物、铁屑等在辊子表面还原和粘结聚集形成;另一种机制是由于炉辊本身磨损氧化,炉辊表面的氧化物附着聚集形成。当形成的瘤状物与辊面发生轻微的熔融、扩散和合金化现象后,部分瘤状物牢固粘附于辊面造成划伤或麻点缺陷。

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(结瘤缺陷)

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(技术人员对炉辊进行结瘤检测)



结瘤怎么处理?

炉辊出现结瘤现象,势必会对带钢产品造成质量影响。由于高温封闭的炉内环境,人工无法及时检查炉辊结瘤的情况,只能依赖于操作人员工作经验和日常检修来判断结瘤的程度。在结瘤较小时,通过人工打磨的方式就可以去除。如果不及时处理,结瘤逐渐增大,就会造成带钢表面出现麻点、压痕等缺陷,严重影响机组的产品质量和产能发挥;对于无法去除的结瘤,不仅需要停机检修处理,还会造成数十万的炉辊报废,导致成本增加,生产效率降低。

因此,如何及时发现处理炉辊结瘤成为行业的主要难题。


AI技术助力,实时检测及时预警

作为以AI技术赋能行业智能化升级的科技企业,第六镜科技与河钢集团协同合作,开展了一系列钢铁行业的智能化探索,其中对于钢铁制造生产线连退炉炉辊结瘤难题,第六镜创新打造推出了智能硬件设备——炉辊结瘤检测仪。该装置通过腔体硬件制造及工业视觉技术,利用高速工业相机和可见光源采集图像信息,结合深度学习训练模型,使用识别算法判定炉辊结瘤情况,实现实时进度反馈和质量监控。并且该装置技术实现的高温且实时检测属全球首创

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(炉辊结瘤检测仪动画示例图)

      实时检测

      通过高速工业相机和深度学习识别算法,在连续退火炉炉内对炉辊进行实时抓拍、密集采样、图像处理,将已经出现或者可能出现结瘤的位置进行标记定位,且检测精度不低于0.5mm,漏检率低于1‰;


      工作环境

      在炉内氛围(全氮气氛围,氢气含量0-5%),炉压(正常工作炉压0.2-0.4千帕,最高2.0千帕),最高炉内气氛温度达900度的高温密闭环境中,实现对炉辊结瘤状况的识别、分析,包括瘤状物大小、结瘤位置等。


炉辊作为钢铁生产线连续退火炉的核心部件,炉辊表面质量直接决定了带钢等钢板的质量和性能。结合AI技术的炉辊结瘤检测仪不仅能在高温环境下实时检测炉辊结瘤状况,早发现早处理,对轻微结瘤及时预警提醒,而且提升了带钢产品的良品率,避免因生产线停机时间缩短损失上百万的经济收益。此外,结瘤检测识别算法还能根据识别数据进行不断自学习和迭代优化,持续提升识别的准确率。

炉辊结瘤检测仪的推出,将加快钢铁行业智慧工厂的智能化升级,帮助企业提高生产流程自动化检测,给企业带来更好的工业生产管理体验。同时,第六镜也将持续强化工业AI技术和能力,助力钢铁行业生产更高效、更智能、更安全。


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