一种冷轧用智能清洗系统技术方案

本发明专利技术公开一种冷轧用智能清洗系统，属于冷轧带钢清洗领域；一种冷轧用智能清洗系统包括入口段视觉采集系统、机组、出口段视觉采集系统以及图片分级系统；入口段视觉采集系统和出口段视觉采集系统分别位于机组的前后两侧，并分别捕捉带钢清洗前后的表面信息；按照带钢的运动方向，机组的工序依次包括：化学脱脂、第一次机械刷洗、电解脱脂、第二次机械刷洗、热水漂洗以及热风烘干；所述图片分级系统对入口段视觉采集系统和出口段视觉采集系统捕捉的信息进行采集，并进行作差处理，再依次来调节机组中各工序调节量。组中各工序调节量。组中各工序调节量。

【技术实现步骤摘要】
一种冷轧用智能清洗系统


[0001]本专利技术属于冷轧带钢清洗领域，具体涉及一种冷轧用智能清洗系统。

技术介绍

[0002]随着现在科技的不断发展，热轧板在酸洗后去掉表面的氧化铁皮，再经过冷轧连续轧制将带钢厚度变到目标厚度尺寸，卷取成卷或者加工成片进行交付或者流入到后续加工工序。连续轧制过程不可避免地在带钢表面残留有大量乳化液和轧制中产生的细碎铁粉和氧化铁粉末，不规则地分布在带钢表面。由于绝大部分钢卷需要进行后续处理(如镀锌)，在后处理前先需要进行调质，改善带钢的组织和提高带钢的性能，完成这个作业过程的主要装备是立式炉。进入炉子前必须完成一个脱脂的工艺，用以去除带钢表面的残油(主要是乳化液)和残铁(铁粉或者氧化铁颗粒)。并且进入到炉子内前需要对带钢表面的污染物情况进行检测，如果残油和残铁的量超标，说明带钢脱脂不完全，在调质处理时会在带钢表面产生黑斑(残油燃烧不完全)或者导致炉内辊子表面产生结瘤(残铁集聚)，前者会影响后续热镀的涂覆质量，进而影响带钢表面质量；后者会引起带钢表面擦伤(级别较轻)或者划伤(较严重)，进而影响带钢的表面质量。部分残铁进入到锌锅还会引起锌液成分的污染，劣化锌锅的工艺条件，引起锌渣缺陷和不必要的锌耗增加。因此，带钢的脱脂工序对于提高带钢交付的实物质量具有非常关键的作用。
[0003]现有脱脂工序采用的是多种方法的组合脱脂模式，即综合应用化学脱脂、电解脱脂和机械脱脂分子工序进行依次处理，进一步提高了脱脂效果。
①
化学脱脂主要是皂化作用、螯合作用和乳化作用综合作用的结果，进而降低脂类对带钢后续质量的影响。
②
电解脱脂主要是利用电解产生的氢气氧气对油膜和铁粉的撕裂和拉扯作用，从而达到除油的目的。
③
机械刷洗主要是利用刷辊的机械作用强行将带钢表面的污染物脱离带钢。除了以上三种方法，还开发了类似超声波脱脂和激光扫描脱脂等新工艺技术，但对于老产线实施的意义不是很大。
[0004]对于现有脱脂工序，主要有两个关键问题未能得到有效解决：
①
带钢清洗质量的在线评价；
②
带钢清洗负荷的动态调整；
[0005]对于问题
①
，主要采用的还是目测法、擦拭法、称量法、溶液电导率法和粘贴法，还包括新出现的反射率法，但是大部分方法受限于现有工艺方法的局限性，主要都是离线方式；由于是事后评价，即使评价了也已经产生了不利的危害，无法进行快速的工艺调整；而在线的方法，则由于带钢的速度过高，也影响了这些方法的应用场景。
[0006]对于问题
②
，由于投入的刷辊机械刷洗导致辊子定期消耗，化学脱脂需要消耗大量化学药剂，对环境不够友好，电解脱脂消耗大量电力，对节能不利；而且现有三个子工序都是全程满负荷投入，缺乏制造过程的柔性和适应性，如果带钢表面清洗质量已经达到工艺要求，则没必要持续高消耗(能耗、备件和化学品)输出。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种冷轧用智能清洗系统。
[0008]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0009]一种冷轧用智能清洗系统，包括入口段视觉采集系统、机组、出口段视觉采集系统以及图片分级系统；入口段视觉采集系统和出口段视觉采集系统分别位于机组的前后两侧，并分别捕捉带钢清洗前后的表面信息；
[0010]按照带钢的运动方向，机组的工序依次包括：化学脱脂、第一次机械刷洗、电解脱脂、第二次机械刷洗、热水漂洗以及热风烘干；
[0011]所述图片分级系统对入口段视觉采集系统和出口段视觉采集系统捕捉的信息进行采集，并进行作差处理，再依次来调节机组中各工序调节量。
[0012]进一步地，所述图片分级系统包括采集系统、预处理系统、专家系统、处理系统和分级下发系统，采集系统分别对入口段视觉采集系统和出口段视觉采集系统捕捉的信息进行采集，并由预处理系统、专家系统、处理系统进行处理，将出口带钢表面信息
‑
入口带钢表面信息，再通过分级下发系统来调节机组中各个设备中的调节量。
[0013]进一步地，所述入口段视觉采集系统和所述出口段视觉采集系统均设置有点阵光源和CCD系统。
[0014]进一步地，所述第一次机械刷洗中使用碱性水对带钢表面进行清洗，第二次机械刷洗中使用脱盐水对带钢表面进行清洗。
[0015]进一步地，所述调节量包括：化学脱脂中化学药剂的质量、机械刷洗中投入辊子的数量和压力、电解脱脂中通入的电解电流大小。
[0016]进一步地，所述带钢残油和残铁的分布评价维度包括：
[0017]α：污染物的面积大小；
[0018]β：污染物在带钢宽度方向的分布情况；
[0019]γ：污染物在带钢已经通过的按米为颗粒度的长度方向的分布情况。
[0020]进一步地，对带钢进行分类和分级的函数为：
[0021][0022]其中，w和h分别为带钢的宽度和厚度，Q为能耗。
[0023]进一步地，考虑清洗段的水温变化T，及带钢速度V满足最大化要求，改进后的分级函数为：
[0024][0025]本专利技术的有益效果：本专利技术提供一种冷轧用智能清洗系统，能够在显著改善带钢的清洗质量的前提下，有效降低清洗段的物料及能源消耗，提供柔性化的制造过程，从而实
现降本、提质和降耗多目标的达成。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是本专利技术清洗系统的整体框架结构示意图。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]如图1所示，一种冷轧用智能清洗系统包括入口段视觉采集系统1和出口段视觉采集系统3，并且，两者分别位于清洗系统的入、出口处，能够分别捕捉带刚清洗前后的表面清洗情况；此外，入口段视觉采集系统1和出口段视觉采集系统3中均设置有点阵光源和CCD系统；
[0030]清洗系统还包括机组4和图片分级系统2；按照带钢的运动方向，机组4的工序依次包括：化学脱脂、第一次机械刷洗、电解脱脂、第二次机械刷洗、热水漂洗以及热风烘干；其中第一次机械刷洗中使用碱性水对带钢表面进行清洗，第二次机械刷洗中使用脱盐水对带钢表面进行清洗；机组4中的各个设备均具有投入调节功能，化学脱脂为加入化学药剂的质量M；机械刷洗为投入辊子的数量N和压力P；电解脱脂为通入的电解电流大小I，以上调节量与清洗负荷直接相关。
[0031]入口段视觉采集系统1设置在化学脱脂之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷轧用智能清洗系统，其特征在于，包括入口段视觉采集系统(1)、机组(4)、出口段视觉采集系统(3)以及图片分级系统(2)；入口段视觉采集系统(1)和出口段视觉采集系统(3)分别位于机组(4)的前后两侧，并分别捕捉带钢清洗前后的表面信息；按照带钢的运动方向，机组(4)的工序依次包括：化学脱脂、第一次机械刷洗、电解脱脂、第二次机械刷洗、热水漂洗以及热风烘干；所述图片分级系统(2)对入口段视觉采集系统(1)和出口段视觉采集系统(3)捕捉的信息进行采集，并进行作差处理，再依次来调节机组(4)中各工序调节量。2.根据权利要求1所述的一种冷轧用智能清洗系统，其特征在于，所述图片分级系统(2)包括采集系统、预处理系统、专家系统、处理系统和分级下发系统，采集系统分别对入口段视觉采集系统(1)和出口段视觉采集系统(3)捕捉的信息进行采集，并由预处理系统、专家系统、处理系统进行处理，将出口带钢表面信息
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入口带钢表面信息，再通过分级下发系统来调节机组(4)中各个设备中的调节量。3.根据权利要求1所述的一种冷轧用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小艳，陈刚，涂家海，周斌，李珈，
申请(专利权)人：湖北开放大学湖北科技职业学院，
类型：发明
国别省市：