[1]钢坯表面质量在线检测装置研究

[1]钢坯表面质量在线检测装置研究

张盛梁

福建三宝钢铁有限公司 福建 漳州 363000

摘要：本文研究了一种钢坯表面质量在线检测装置，包括框架，框架内焊接有支撑杆，支撑杆的前端焊接有导轨，导轨的前端滑动连接有齿条，齿条的外侧通过螺钉连接有支架，框架的后端固定安装有电机，电机的前端设置有转轴，框架内滑动套接有转轴，转轴的前端外侧固定套接有连接套，连接套的前端焊接有齿轮，齿轮的上端啮合有齿条。本文通过在安装板内设置导杆，导杆下端设置涂料辊，电机启动驱动齿轮转动，齿轮转动带动齿条移动，进而使得涂料辊对钢坯表面进行涂料，通过观察涂料情况，可以直观观测出钢坯表面质量，检测更加方便。

关键词：表面质量；钢坯；在线检测；导轨；涂料辊

钢坯表面质量种类有很多，其决定着轧材最终质量，因此钢坯表面质量显得尤为关键，其中包括：①表面纵裂纹，主要发源于结晶器初生坯壳厚度的不均匀；②表面横裂纹，主要由于 振痕太深、钢中Al、Nb含量高、矫直温度太低或二冷强度过大；③星状裂纹，主要是元素（如Cu、Sn等）残留在表面沿晶界渗透形成裂纹；④皮下气泡与气孔，主要原因是钢液中氧、氢含量高；⑤重皮，主要原因是结晶器注流突然停浇或瞬间停止拉坯， 钢水太粘、温度太低、水口堵塞、注流偏离等。钢铁连轧和连铸过程中，钢坯表面质量检测是自动化轧钢铸钢的关键技术之一，在众多钢铁行业的连轧和连铸工艺中，由于生产线拉速较快、轧/铸机故障、环境变化、操作工人熟练度不够、导轨滚轴老化等诸多原因，造成生产出的钢坯表面存在辊印、夹杂、结疤、划痕和斑点等缺陷，对钢板品质和成品率构成严重的威胁。现有研究表明，钢坯表面质量在线检测装置在使用过程中，对钢坯表面的缺陷难以直观观察，同时，装置在对不同尺寸规格的钢坯检测时，检测范围有限，因此，需要对现有技术进行改进[1-4]。本文研究内容涉及钢坯表面质量在线检测装置，属于在线检测领域，目的在于研究一种钢坯表面质量在线检测装置，解决了对钢坯表面的缺陷难以直观观察的问题，还解决了检测范围有限的问题[5-8]。

1 钢坯表面质量在线检测装置结构设计

1.1整体结构设计

钢坯表面质量在线检测装置整体结构设计如图1所示，包括框架1，框架1内焊接有支撑杆2，导轨3的前端滑动连接有齿条4，齿条4的外侧通过螺钉连接有支架6，连接套9的前端焊接有齿轮11，齿轮11的上端啮合有齿条4，支架6的下端焊接有套筒12，螺纹杆13的下端接触连接有安装板14，安装板14的上端焊接有两个对称分布的导杆15，框架1的下端内侧接触连接有钢坯23，涂料辊22的下端接触连接有钢坯23，框架1的下端内侧焊接有限位块24，限位块24的右端接触连接有钢坯23。通过设置限位块24，使得涂料辊22移动不会带动钢坯23移动。

图1 整体结构设计

1.2图1的左视图和右视图结构设计

钢坯表面质量在线检测装置图1的左视图结构设计和右视图结构设计分别如图2和图3所示，包括框架1内焊接有支撑杆2，齿条4的外侧通过螺钉连接有支架6，框架1的后端固定安装有电机7，电机7的前端设置有转轴8，框架1内滑动套接有转轴8，转轴8的前端外侧固定套接有连接套9，连接套9的前端焊接有齿轮11，齿轮11的上端啮合有齿条4，支架6的下端焊接有套筒12，套筒12内通过螺纹连接有螺纹杆13，螺纹杆13的下端接触连接有安装板14，安装板14的上端焊接有两个对称分布的导杆15，套筒12的下端设置有凸边121，凸边121内滑动套接有导杆15，每个导杆15的上端焊接有挡块16，每个导杆15的外侧滑动套接有弹簧17，安装板14内滑动套接有两个对称分布的连杆18，每个连杆18的上端焊接有挡板19，每个挡板19的下端接触连接有安装板14，每个连杆18的外侧固定套接有限位板20，每个连杆18的外侧滑动套接有压簧21，两个连杆18的内侧设置有涂料辊22，框架1的下端内侧接触连接有钢坯23，涂料辊22的下端接触连接有钢坯23。

图2 图1的左视图结构设计

其中连接套9的侧壁滑动套接有限位销10，转轴8内通过螺纹连接有限位销10。通过设置限位销10，使得连接套9便于拆卸。挡块16的下端接触连接有弹簧17，弹簧17的下端接触连接有凸边121。通过设置弹簧17，使得对导杆15进行支撑。压簧21的上端接触连接有安装板14，压簧21的下端接触连接有限位板20。通过设置压簧21，使得涂料辊22压紧钢坯23.

图3 图1的右视图结构设计

1.3图1中的A处放大图结构设计

钢坯表面质量在线检测装置图1中的A处放大图结构设计如图4所示，包括框架1内焊接有支撑杆2，支撑杆2的前端焊接有导轨3，导轨3的前端滑动连接有齿条4，齿条4的后端开设有滑槽5，滑槽5内滑动连接有导轨3。通过设置滑槽5和导轨3配合，对齿条4进行导向。

图4 图1中的A处放大图结构设计

2 钢坯表面质量在线检测装置的优势

(1)钢坯表面质量在线检测装置通过在安装板内设置导杆，导杆下端设置涂料辊，电机启动驱动齿轮转动，齿轮转动带动齿条移动，进而使得涂料辊对钢坯表面进行涂料，通过观察涂料情况，可以直观观测出钢坯表面质量，检测更加方便；

(2)钢坯表面质量在线检测装置通过在支架下端焊接套筒，套筒内通过螺纹连接螺纹杆，转动螺纹杆使得螺纹杆可以竖直方向移动，和弹簧配合使得安装板可以在竖直方向移动，使得装置可检测的钢坯厚度范围更大，使得装置适用性更好。

3 钢坯表面质量在线检测装置使用方法

钢坯表面质量在线检测装置使用时，将钢坯23放置在框架1的下端内侧，钢坯23的左端和限位块24接触，电机7启动转轴8转动，转轴8转动带动连接套9转动，连接套9带动齿轮11转动，齿轮11转动带动齿条4移动，齿条4移动带动支架6移动，进而带动套筒12移动，进而使得涂料辊22对钢坯23表面进行涂料，通过观察涂料情况，可以直观观测出钢坯23表面质量，检测更加方便，通过在支架6下端焊接套筒12，套筒12内通过螺纹连接螺纹杆13，转动螺纹杆13使得螺纹杆13可以竖直方向移动，和弹簧17配合使得安装板14可以在竖直方向移动，使得装置可检测的钢坯23厚度范围更大，使得装置适用性更好。

4 结论

(1)通过在安装板内设置导杆，导杆下端设置涂料辊，电机启动驱动齿轮转动，齿轮转动带动齿条移动，进而使得涂料辊对钢坯表面进行涂料。

(2)通过观察涂料情况，可以直观观测出钢坯表面质量，检测更加方便。

参考文献

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作者简介：张盛梁，1983,07,29,汉族，福建永定，本科，工程师，研究方向：炼钢工艺技术。