一种用于测量相变程度的在线测量系统，包括：Ｕ形轭构件，该轭构件具有朝向金属材料表面延伸的两端；第一和第二磁性构件，分别布置在轭构件两端上；磁通传感器，用于探测沿磁回路流动的泄漏磁通，该磁回路由第一磁性构件、金属材料、第二磁性构件和轭构件组成；以及分析仪，该分析仪通过使用金属材料上的相变程度和泄漏磁通强度之间预设的关系、根据探测到的泄漏磁通强度来测量金属材料的相变程度。即使在冷却热处理的诸如高温那样的不良环境中，也可精确地测量相变程度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的涉及测量金属材料上相变程度的在线测量系统，具体来说，涉及在 制钢过程中测量金属材料上相变程度的在线测量系统，其设计用来测量诸如输出辊道(ROT)和加速冷却室(ACC)的冷却热处理过程中发生的金属材料上的相变 程度。
技术介绍
一般来说，当热轧金属材料快速冷却时，会发生相变，从奥氏体的高温稳定相 变化到诸如铁素体、贝氏体和马氏体(下文中将统称为"铁素体")那样的低温稳 定相。这有利地改进诸如拉伸强度的机械特性并且节约焊接劳力，因为高热量输入 赋能于焊接。因此， 一般在制钢过程中，金属材料在其上实施产品轧制之后，通过 ROT进行运送而生产金属板，或通过ACC生产金属板。通过这样的处理，金属材 料获得理想的金属特性。如图1所示，制钢过程中的热轧工艺按如下方式进行在再加热炉12中对厚 板ll进行再加热，加热到适于轧制的温度，从再加热炉12中拉出加热的厚板11， 通过粗轧机13和精轧机14将厚板轧制成金属材料带15，在ROT16上用冷却设备 17冷却金属带15，通过空气和/或水冷却将金属带冷却到合适的目标温度以获得目 标机械特性，以及在地下巻取机18上盘绕已冷却的金属带15。如图2所示，ROT16上的冷却设备17包括多个冷床20和21，每个冷床具有 多个头部，其中，冷床20布置在ROT16上方，而冷床21布置在ROT16下方。当 热轧金属带15被引入到ROT16内时，上和下冷床20和21喷淋冷却水来冷却金属 带15。如此的冷却型式通常开始于前导的冷床并朝向地下巻取机18行进以冷却金 属带15，其中，冷床20和21根据要求的盘巻温度调整其打开比例。制钢过程中 如此的冷却热处理同样适用于制板过程的加速冷却室(ACC)。图3是显示典型ACC内部结构的示意图。参照图3，当探测到通过辊子31的 致动而被引入到ACC 30输入侧内的轧制金属带33时，预定量的冷却水34通过安装在ACC 30上部和下部内的冷却水喷嘴32喷淋到金属带33顶表面和底表面上， 以将其冷却。尽管图3中未示出，但高压压縮空气通过空气压縮机与水一起馈送到 ACC 30的冷却单元。压縮空气和水如此结合在一起馈送在每个冷却水喷嘴32的 一点上。然后，水在高速和高压下喷淋，并通过高压的压缩空气分散为细水粒，由 此形成水雾。如此的水雾在高速下喷射，因此以高速喷淋到金属带33的表面上， 快速地冷却金属带33。通过如此的冷却过程，热处理的金属带33可在短时间内充 分地冷却，由此，产生理想金属相的结构。在制钢过程中，通过如此冷却热处理(例如，ROT用于热轧带，而ACC用于 热轧板)，热轧带或板经受相变，最后达到理想的机械特性。S卩，ROT或ACC冷 却热的金属材料，而以低的或中等温度输出，其中，金属材料从顺磁性奥氏体变化 到铁磁性铁素体。通过这样的相变，确定了金属材料的机械特性。为了在如此冷却热处理(例如，ROT或ACC)中在输出侧产生要求的铁磁性 铁素体结构，关键是要控制好冷却过程，尤其是，冷却水量。这是因为在ROT或 ACC的冷却过程中较大的冷却水量会导致过度的相变，但较小的冷却水量却会导 致相变不足。在任一种情况下，在ACC输出侧都难于获得理想的结果。S卩，在线 测量金属材料的相变，以便根据相变来调整冷却水量，如此的在线测量对于确保在 冷却热处理输出侧的理想的质量是重要的。此外，为了确保材料质量，基本上要测 量冷却热处理中的实际相变并由此控制冷却。目前，制钢过程中的冷却热处理在极其恶劣的环境中进行。S卩，内部的冷却单 元以层流的形式喷淋水，然后，水蒸发，高速(例如，在700mpm至1200mpm范 围内)运输的热轧金属带产生振动。实际上，没有操作任何的测量仪器，因此，难 于直接地测量ROT或ACC过程中的温度和相变。传统上，仅在金属带通过冷却 热处理且冷却结束之后，金属带的相变才通过温度测量进行估计。然而，冷却热处 理中运行的冷却单元最终应该控制相变程度而不是温度，因此，在冷却热处理中， 不可避免地需要测量相变程度。传统的测量相变的方法包括温度测量方法、X射线衍射方法、涡流测量方法等。温度测量方法只可间接地探测相变，因此获得的是示意的信息。此外，它具有 如下的缺点响应时间慢、精度差，在水冷却环境中用辐射温度计获得的测量特性 差。在X射线衍射方法的情形中，从金属带中获得的相变信息局限于仅表面以下 的50Mm的深度。该方法因此不合适，因为金属带的相变特性应从200[im或以上的深度中获得。此外，该方法不能使用在某种冷却热处理中，其涉及喷淋混合的水 和空气冷却材料的恶劣工作环境。用于该方法的系统既庞大又昂贵，且其维护很麻 烦。此外，必须有辐射防护和屏蔽单元来屏蔽强的X射线。涡流方法可在实验室环境中提供精确的测量值。然而，该方法对于提离非常敏 感，即，待测量金属材料和涡流传感器之间的距离，因此，从具有各种振动的实际 工作环境中不能获得可靠的结果。此外，韩国技术申请No.l995-20346揭示了一种测量相变程度的技术，其 探测通过激励不同频带形成的磁通，输出基于该磁通的电动势信号，用不同带通滤 波器过滤电动势信号，并分析过滤后的信号。韩国专利申请No.l996-41353揭示了 一种测量相变程度的技术，其根据用来分析晶体结构的X射线衍射分析法来确定 每一相变的分数。韩国专利申请No.l996-51639揭示了一种获得磁导率的技术，其 使用一提离值，然后，根据磁导率计算相变程度。韩国专利申请No.l996-67984揭 示了一种测量相变程度的技术，其只是获得诸如单位时间的电压信号的最大测量 值。此外，日本专利申请公布No.Hei 05-126798揭示了一种测量相变程度的系统， 其强制地使金属材料磁化，然后，探测磁化的金属材料的磁性变化。然而，这些技 术需要结构复杂的系统，且几乎不适用于如ROT和ACC那样的极其恶劣的环境， 尤其是，在高速运输的热金属材料上不能有效地精确测量相变程度。因此，作为改进通过相变产生最终金属产品质量的措施，本技术面对需要一种 系统的强烈要求，该系统能够在确定最终产品机械特性的高速通过冷却热处理过程 (例如，ROT禾卩ACC)的金属材料上精确地测量相变程度。
技术实现思路
技术问题本专利技术的提出旨在解决现有技术的上述问题，因此，本专利技术某些实施例的目的 是提供一种在线测量系统，该系统用于测量热轧之后在冷却金属材料的冷却热处理 过程中发生的金属材料上的相变程度。本专利技术某些实施例的另一目的是提供一种在金属材料上在线测量相变程度的 测量系统，其具有简单的结构且在金属材料高速(例如，在700mpm至1200mpm 范围内)运输的情形中具有优秀的适用性。技术解决方案根据实现上述任何目的的本专利技术第一方面，提供一种在线测量系统，用于在冷却金属材料的冷却热处理中移动的热的金属材料上在线测量相变程度，包括U形 轭构件，该轭构件具有朝向金属材料延伸但与其间隔开的两个端部以及形成在其表 面的开口；第一和第二磁性构件，它们分别布置在轭构件的两端上；磁通传感器， 用来探测在开口处从磁通中泄漏出来的泄漏磁通，所述磁通由第一和第二磁性构件 形成并沿磁路流动，该磁路由第一磁性构件、金属材料、第二磁性构件和轭构件组 成；以及分析仪，该分析仪通过使用金属材料上本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在线测量系统，用于在冷却金属材料的冷却热处理中移动的热的金属材料上在线测量相变程度，包括：Ｕ形轭构件，所述轭构件具有朝向所述金属材料延伸但与所述金属材料间隔开的两个端部以及形成在其表面上的开口；第一和第二磁性构件，所述第一和第二磁性构件分别布置在所述轭构件的两端上；磁通传感器，所述磁通传感器用来探测在所述开口处从磁通中泄漏出来的磁通，所述磁通由所述第一和第二磁性构件形成并沿一磁回路流动，所述磁回路由所述第一磁性构件、所述金属材料、所述第二磁性构件和所述轭构件组成；以及分析仪，所述分析仪用于通过使用所述金属材料上的相变程度和泄漏磁通强度之间预设的关系、根据探测到的泄漏磁通强度来测量所述金属材料的相变程度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：李载庆，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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