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超聲波測厚儀在吐絲管磨損監(jiān)測中的應(yīng)用

發(fā)布時間：2018-08-31來源：北京杜根鴻運(yùn)科技發(fā)展有限公司

通過利用超聲波測厚儀對在線吐絲管壁厚的監(jiān)測，逐步找出吐絲管的磨損規(guī)律，使得其壽命高可以達(dá)到7萬噸以上。在同行中具有較高的知名度，多項(xiàng)指標(biāo)處于國內(nèi)水平。
2 吐絲管磨損情況
 
2.1 吐絲外型結(jié)構(gòu)管介紹
　　吐絲機(jī)的作用是將線材通過安裝在吐絲盤上的吐絲管，使其受各種力的綜合作用下進(jìn)行塑性變形，線材由直件向盤卷進(jìn)行轉(zhuǎn)化。吐絲管形狀如圖1，吐絲管可根據(jù)其作用不同可分為三個部分：
　　導(dǎo)入段：將線材順利導(dǎo)入變形段；
　　變形段：將線材按阿基米德空間螺旋線強(qiáng)制彎曲變形；
　　定形段：對線圈進(jìn)行整形。
2.2 造成吐絲管磨損原因
　　吐絲管的磨損隨著我廠品種結(jié)構(gòu)的調(diào)整，高強(qiáng)度、合金鋼的產(chǎn)量不斷提升；小規(guī)格線材軋制速度的提高、產(chǎn)量的增加；部分吐絲管由于加工成形不好、運(yùn)輸不當(dāng)、安裝定位不準(zhǔn)等原因造成外形曲線不符合要求。吐絲管上線使用后頻繁出現(xiàn)異常磨損現(xiàn)象。由于吐絲管內(nèi)壁磨損狀況不易跟蹤，在使用超聲波測厚儀之前，主要根據(jù)軋制噸位和吐絲圈型狀況來更換吐絲管，容易造成對產(chǎn)品質(zhì)量影響和停機(jī)故障。生產(chǎn)Φ5.5、Φ6.5等規(guī)格產(chǎn)品時容易出現(xiàn)吐絲不穩(wěn)、圈型變差，甚至還造成生產(chǎn)過程中出現(xiàn)吐絲管被磨通被迫停機(jī)更換的情況。
3 超聲波測厚儀
　　超聲波測量厚度的原理與光波測量的原理相似，探頭發(fā)射的超聲波脈沖到達(dá)被測物體并在物體中傳播，到達(dá)材料分界面時被反射回探頭，通過
測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。
　　性能指標(biāo)：測量范圍：1.2～225.0mm
　　　　　　　測量誤差：±（1%H+0.1）mmH為被測物實(shí)際厚度
　　　　　　　使用溫度范圍：0-60℃
　　　　　　　精度為：0.1mm
4 利用超聲波測厚儀對在線吐絲管管壁磨損進(jìn)行監(jiān)控
　　新吐絲管壁厚一般在8mm左右，上線使用后通過分段解剖換下的吐絲管，觀察內(nèi)部磨損情況，大致確定管子薄弱區(qū)域在第6和第7個定位卡之間，嚴(yán)重時磨通后發(fā)生堵鋼事故。通過利用每天早換輥時間對冷卻后的在線吐絲管薄弱區(qū)域使用測厚儀檢測，并對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，可以看出在一些特定的情況下會加劇吐絲管的磨損。
1） 吐絲管本體的曲線形狀：當(dāng)新的吐絲管曲線和吐絲盤裝配位置差別較大，尤其是變形段的曲線不符合要求時，安裝就十分困難，上線使用后吐絲狀況不好，甚至?xí)�造成吐絲管管壁異常磨損，在生產(chǎn)中就出現(xiàn)一次新吐絲管上線使用一個班次出現(xiàn)吐絲圈型異常，用超聲波測厚儀檢查壁厚只有1.5mm，更換吐絲管后通過冷坯具發(fā)現(xiàn)其外形曲線與標(biāo)準(zhǔn)偏差較大。所以要求吐絲管安裝前應(yīng)先用胎具進(jìn)行檢查，彎曲曲線與吐絲盤安裝處貼合較好，吐絲管與吐絲盤安裝處間隙小于1.25mm，只有滿足要求的吐絲管方可上線使用。
2） 吐絲管內(nèi)部的曲線磨和狀況：根據(jù)觀察，發(fā)現(xiàn)吐絲盤更換新吐絲管后，直接上線用于Φ5.5、Φ6.5小規(guī)格線材生產(chǎn)；吐絲管管壁會出現(xiàn)異常磨損，通過超聲波測厚儀對吐絲管壁厚測量可知，其磨損量為正常生產(chǎn)時磨損量的2～3倍，吐絲管管壁每天磨損量高達(dá)0.5mm。然而新吐絲管在生產(chǎn)大規(guī)格成品如Φ8、Φ10以后換成小規(guī)格成品后，吐絲圈型都比較穩(wěn)定，無損檢測吐絲管管壁每天磨損量也比較正常。說明大規(guī)格成品對吐絲管的內(nèi)部曲線有明顯的修正作用。所以要求吐絲盤更換新吐絲管后，盡量不要直接上線用于小規(guī)格線材生產(chǎn)（Φ6.5以下規(guī)格，含Φ6.5）；更換新吐絲管后，吐絲盤必須在生產(chǎn)Φ8mm以上規(guī)格（含Φ8mm規(guī)格）時上線磨合，上線磨合二天以后才能作為正式的備用盤，高線廠根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，要求必須保持兩個備用盤都經(jīng)過實(shí)際生產(chǎn)檢驗(yàn)，處于隨時可用狀態(tài)。設(shè)備部門通過根據(jù)生產(chǎn)計劃情況合理地進(jìn)行吐絲盤更換，基本能保持備用吐絲盤都處在熱備用的狀況，從而滿足各種規(guī)格品種的生產(chǎn)需要。
3） 同一種規(guī)格連續(xù)軋制：同一種規(guī)格連續(xù)軋制時間越長對吐絲管管壁磨損越大，尤其是Φ5.5、Φ6.5規(guī)格線材，通過超聲波測厚儀對吐絲管壁厚測量可知，如果連續(xù)軋制吐絲管管壁每天磨損量將比正常情況下增加 0.1～0.2mm。因此為延長吐絲管的壽命，要求在生產(chǎn)規(guī)格安排上應(yīng)盡可能避免同種規(guī)格長時間連續(xù)軋制。
4） 一些特殊規(guī)格、鋼種對吐絲管磨損的影響:當(dāng)生產(chǎn)Φ5.5規(guī)格的焊絲鋼, Φ6規(guī)格螺紋鋼吐絲管管壁磨損是嚴(yán)重。通過超聲波測厚儀對吐絲管壁厚測量可知，生產(chǎn)以上兩種規(guī)格時每天磨損量約為0.5mm，這主要是因?yàn)楹附z鋼強(qiáng)度較硬、螺紋鋼吐絲溫度較高，這些外部條件就會造成吐絲管出現(xiàn)異常磨損，針對生產(chǎn)螺紋時吐絲溫度高造成吐絲管異常磨損，經(jīng)過試驗(yàn)臨時把尾部吹掃通過旁通改為空氣常吹掃，來降低吐絲管內(nèi)的溫度，雖然吐絲管內(nèi)氧化鐵皮會不易吹干?