項(xiàng)目背景

      截止2009年底，國內(nèi)擁有中厚板生產(chǎn)線（含爐卷）已超過90條，生產(chǎn)總量約9000萬噸。由于產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，市場(chǎng)的供求關(guān)系已發(fā)生了根本性變化，中厚板 產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不僅難以避免，而且將愈來愈激烈。如何降低成本、提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力，已是各中厚板企業(yè)及企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)將要長(zhǎng)期面臨的課題。

      在裝備水平、原料來源、技術(shù)發(fā)揮和管理控制等因素大體相當(dāng)?shù)臈l件下，要想提高企業(yè)及產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力，幾乎所有的生產(chǎn)廠家都將目光盯在提高中厚板的成材率 上，這無疑是很好的選擇方向。事實(shí)上日本的新日鐵大分廠早在1983年9月就到了96.2%的很高水平。從理論上講，中厚板的成材率可以達(dá)到98%以上。 隨著近幾年的技術(shù)改造和工藝調(diào)整，國內(nèi)中厚板成材率的平均水平已經(jīng)由2004年前的不足90%提高到了現(xiàn)在的91%左右。即我國中厚板的成材率還有7%左 右的提高空間，但生產(chǎn)企業(yè)似乎再也找不到提高成材率的途徑，目前大都處于無奈和一籌莫展之狀態(tài)。

      點(diǎn)線科技攜手武漢大學(xué)充分發(fā)揮空間信息獲取和處理的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，歷經(jīng)十余年，精心研發(fā)出基于CCD攝影測(cè)量、激光測(cè)距及計(jì)算機(jī)通訊等技術(shù)，為鋼板生產(chǎn)線提供 一套從板坯到成品的全線測(cè)控裝置——“數(shù)字軋板測(cè)控系統(tǒng)”。該系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)的冶金專業(yè)技術(shù)解決思路，首次以系統(tǒng)的思想，全面、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地解決了多年困 擾生產(chǎn)企業(yè)關(guān)于中厚板的尺寸和表面質(zhì)量問題，是有效提高中厚板成材率的良好方法。

      一般而言，在中厚板的廢次品中，尺寸不合格占50%，表面缺陷占25%，內(nèi)部缺陷及力學(xué)性能不合格占10%，其他占15%。“數(shù)字軋板測(cè)控系統(tǒng)”有的放矢 地描準(zhǔn)了尺寸和表面的75%部分，通過對(duì)板坯體積測(cè)量、初軋或熱軋的幾何尺寸測(cè)量、精整剪指導(dǎo)剪切和測(cè)量、表面質(zhì)量判別和分類等四個(gè)環(huán)節(jié)，高精度、無接觸 式地為流水線中的產(chǎn)品在線提供數(shù)據(jù)和圖形，從而使產(chǎn)品在控制狀態(tài)下形成，達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的目的。

系統(tǒng)簡(jiǎn)介

      該系統(tǒng)應(yīng)用于溫度在750—1200℃的鋼板（鋼坯）的尺寸測(cè)量。根據(jù)鋼板（板坯）生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，在不改動(dòng)原有生產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，運(yùn)用圖像處理、數(shù) 字圖像測(cè)量技術(shù)，采用非接觸式的測(cè)量方式，通過多臺(tái)安裝在廠房頂棚的CCD攝像機(jī)在鋼板（板坯）生產(chǎn)線上形成一個(gè)連續(xù)的測(cè)量場(chǎng)，利用鋼板（鋼坯）自身發(fā)光 的特點(diǎn)，實(shí)時(shí)獲取鋼板（板坯）的光學(xué)圖像，并將光學(xué)圖像依次轉(zhuǎn)換為電子圖像、數(shù)字圖像后輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)進(jìn)一步圖像處理即可獲得鋼板（板坯）邊緣輪廓 在實(shí)際物方空間對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，從而完成對(duì)鋼板（板坯）三維尺寸的測(cè)量、規(guī)劃，計(jì)算出鋼板（板坯）的長(zhǎng)度、寬度、厚度以及鋼板形狀。這些數(shù)據(jù)和圖形可直接顯示 給操作人員，亦可通過車間工業(yè)以太網(wǎng)為相關(guān)的工藝設(shè)備（過程）提供數(shù)據(jù)支持。

 

      三個(gè)子系統(tǒng)（測(cè)長(zhǎng)、測(cè)寬、測(cè)厚）通過精確標(biāo)定構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的三維尺寸/板形測(cè)量系統(tǒng)，完全達(dá)到所要求的測(cè)量精度（寬度優(yōu)于4mm、長(zhǎng)度優(yōu)于8mm）。優(yōu)越 之處在于三個(gè)子系統(tǒng)即可以單獨(dú)運(yùn)行，亦可以一起運(yùn)行，不會(huì)因?yàn)槟骋粋€(gè)子系統(tǒng)損壞而影響另外兩個(gè)子系統(tǒng)運(yùn)行，具有的冗余性。

適用范圍

  本系統(tǒng)適用于連鑄坯測(cè)長(zhǎng)引導(dǎo)切割、連鑄機(jī)測(cè)長(zhǎng)測(cè)寬測(cè)厚、初軋機(jī)展寬縱軋測(cè)寬、精軋機(jī)測(cè)長(zhǎng)測(cè)寬測(cè)厚板型等。

技術(shù)參數(shù)

1. 待測(cè)鋼板

溫度：750—1200℃

尺寸：寬度：1600—5000mm； 長(zhǎng)度：1600—27000mm； 厚度：6—8mm

運(yùn)行速度：≦6m/s

2. 硬件設(shè)備

作業(yè)環(huán)境：溫度：-15℃—60℃；強(qiáng)震動(dòng)、多粉塵、強(qiáng)干擾、霧氣

使用壽命：連續(xù)24小時(shí)可靠運(yùn)行能力；光學(xué)器件保證可靠運(yùn)行2年以上；

電氣器件保證可靠運(yùn)行1.5年以上

3. 測(cè)量控制

測(cè)量精度：寬度±4mm； 長(zhǎng)度±8mm； 厚度：±0.05mm

數(shù)據(jù)顯示：測(cè)量日期、班次；鋼板序號(hào)、長(zhǎng)、寬、厚測(cè)量值及曲線鋼板板型

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：最少存儲(chǔ)6個(gè)月

系統(tǒng)特點(diǎn)

  1. 精度高：數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，誤差小；

  2. 功能全：動(dòng)態(tài)連續(xù)在線測(cè)量，自動(dòng)顯示、存儲(chǔ)和分析，無勞動(dòng)強(qiáng)度；

  3. 智能化：采用CCD技術(shù)，三維圖像全方位控制產(chǎn)品質(zhì)量。

經(jīng)濟(jì)效益分析

    “鋼板幾何尺寸在線測(cè)量系統(tǒng)”在熱軋工序中能起到非常重要的作用。由于鋼板一旦成型將很難有大的改變，因此實(shí)時(shí)獲得鋼板的三維尺寸（板廓），及時(shí)對(duì)鋼板形狀進(jìn)行修正顯得尤為重要。相對(duì)一般軋機(jī)只能對(duì)鋼板的寬度或厚度進(jìn)行單一控制而言，該系統(tǒng)能很大限度地提高正品率和成材率，而且對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃的順利完成提供一定的保障。

  正是因?yàn)樵谏a(chǎn)過程中，軋機(jī)手能準(zhǔn)確地掌握如鐮刀彎、成才尺寸、同板差等關(guān)鍵板形數(shù)據(jù)，所以此工序可將成材率提高0.7%以上。以年產(chǎn)量100萬噸的生產(chǎn)線為例，此系統(tǒng)每年能帶來1400萬以上的效益。

成功案例

序號(hào)	使用單位	時(shí)間	項(xiàng)目名稱	簡(jiǎn)介
1	邯鄲鋼鐵公司中板廠	2006年	熱軋板幾何尺寸在線測(cè)量系統(tǒng)	該系統(tǒng)應(yīng)用于溫度在750—1200℃的鋼板長(zhǎng)寬尺寸測(cè)量。根據(jù)鋼板生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，在不改動(dòng)原有生產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，運(yùn)用圖像處理、數(shù)字圖像測(cè)量技術(shù)，采用非接觸式的測(cè)量方式，通過多臺(tái)安裝在廠房頂棚的CCD攝像機(jī)在鋼板生產(chǎn)線上形成一個(gè)連續(xù)的測(cè)量場(chǎng)，利用鋼板自身發(fā)光的特點(diǎn)，實(shí)時(shí)獲取鋼板的光學(xué)圖像，并將光學(xué)圖像依次轉(zhuǎn)換為電子圖像、數(shù)字圖像后輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)進(jìn)一步圖像處理即可獲得鋼板邊緣輪廓在實(shí)際物方空間對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，從而完成對(duì)鋼板二維尺寸的測(cè)量、規(guī)劃，計(jì)算出鋼板的長(zhǎng)度、寬度以及鋼板形狀。
2	南京鋼鐵公司中板廠	2007年	熱軋板幾何尺寸在線測(cè)量系統(tǒng)
3	舞陽鋼鐵公司中板廠	2008年	熱軋板幾何尺寸在線測(cè)量系統(tǒng)
4	普陽鋼鐵公司中板廠	2011年	熱軋板幾何尺寸在線測(cè)量系統(tǒng)
5	濟(jì)南鋼鐵公司中板廠	2012年	熱軋板幾何尺寸在線測(cè)量系統(tǒng)