轧辊电火花毛化过程中绝缘油中石墨浓度测量装置及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及社漉毛化设备，特别设及社漉电火花毛化过程中绝缘油中石墨浓度测 量装置及其方法。
【背景技术】
[0002] 随着汽车、家电等行业的快速发展，优质冷社带钢的需求量逐年增加。用户对带钢 表面质量和使用性能要求不断提高，推动了社漉表面毛化技术的快速发展。冷社带钢的表 面形貌是由社漉表面形貌直接传递的，是一个"衰减性拷贝"过程。目前，为了控制和调整成 品带钢的表面形貌，冷社平整机或光整机工作漉基本上都采用毛化漉，同时为了解决粗糖 度偏低或罩式炉内带钢粘连问题，冷连社机最后一个机架也往往采用毛化漉。
[0003] 电火花毛化技术因具有工艺成熟、设备可控性好、毛化粗糖度均匀、再现性好、毛 化形貌随机分布，涂装效果好、毛化效率高等优点，因此广泛用于社漉表面毛化处理上。利 用电火花技术对社漉进行毛化时，电极和社漉被打毛的部分浸没在电介质液中，W社漉的 电势为参考零点，根据对社漉表面形貌的要求，电极上可W接正极性直流脉冲电压或负极 性直流脉冲电压。电介质液在一定的电压和极间间隙下呈现电绝缘性能，当两极电压超过 一定值后，电介质液被击穿电离，呈电导性，于是在电极和社漉之间施加一个脉冲电势差， 电介质液瞬时导电，电极与社漉之间产生一个电火花，每个电火花在社漉表面形成一个凹 坑。电介质液是绝缘油和石墨混合而成，其中石墨起到形成导电桥，提高放电效果的作用。
[0004] 电介质液中石墨浓度需要保持一个稳定值，才能得到最良好的打毛效果，当石墨 浓度过高时，毛化后的社漉表面粗糖度普遍偏低;相反石墨浓度过低时，毛化后的社漉表面 粗糖度偏高，甚至可能发生电极抖动、社漉与电极接触划伤社漉漉面、打毛无法进行等问 题。一般电火花过程中，一个绝缘油灌中添加一定量的石墨之后，连续使用大约24~32小 时，期间，石墨不断被消耗，导致绝缘灌使用初期和后期打毛效果不同，也即在相同的工艺 参数下，打毛后的社漉表面粗糖度不同，对生产产生不利影响。
[0005] 因此，如何使电火花过程中绝缘油灌中石墨浓度始终保持一个稳定值，从而确保 社漉毛化效果稳定是需要尽快解决的一个难题。
[0006] 中国专利CN103998927A公开了一种测量溶解在电绝缘油中的气体的浓度的装置， 具体是通过分析油中的气体浓度，评估油绝缘的变压器的绝缘状态。其核屯、特征为使用了 气体可透过且油不透过的隔膜的使用，该隔膜被置于油容器和仅包含气体的测量腔之间。 该发明是设及诸如变压器或电缆之类的油绝缘的电气设备的诊断评估的领域。
[0007] 中国专利CN102713605A公开了一种用于推导电绝缘油中所溶解气体的浓度的方 法和设备，与上述中国专利CN103998927A类似，利用气可透过且油不能透过的薄膜，介绍一 部分气体到测量腔内，并在测量腔内测量气体浓度值，同样也属于诸如变压器或电缆之类 的油绝缘的电气设备的诊断评估的领域。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供一种社漉电火花毛化过程中绝缘油中石墨浓度测量装置及 其方法，通过石墨浓度测量装置测量绝缘灌中的石墨浓度，保证绝缘灌中的石墨浓度一直 保持在稳定值，提高社漉毛化效果及质量。
[0009]为达到上述目的，本发明的技术方案是：
[0010] -种社漉电火花毛化过程中绝缘油中石墨浓度测量装置，其包括，测量槽，其内设 一绝缘油进口总管，该绝缘油进口总管上设累及分别连接至两绝缘油灌的两绝缘油管，绝 缘油管上设控制阀;两个电极，水平设置于设置于所述测量槽内靠近底部的位置，并分别连 接电源。
[0011] 进一步，所述电极中屯、线至测量槽底部的垂直距离为6~7mm。
[0012] 优选的，所述两个电极的材质为纯铜，电极为直径10~12mm的圆柱体。
[0013] 本发明所述的社漉电火花毛化过程中绝缘油中石墨浓度测量装置的测量方法，其 包括如下步骤：
[0014] 1)调整石墨浓度测量装置测量槽中两个电极之间的间隙至0.05~0.1mm;
[0015] 2)从一绝缘油灌中抽取一定量的电介质液至石墨浓度测量装置测量槽中，抽取量 为0.2~1升，在两个电极上施加电压，电压为40~100V，使两个电极之间形成放电，石墨不 断被消耗;采集放电电流及放电时间，上述放电过程一直持续到放电电流为零为止，最后根 据所采集的电流及时间，按下式（1)测算放电过程中所做的功，其值与绝缘油中石墨浓度是 相互对应的，从而评定绝缘油中石墨浓度；
[0016]
(I)
[0017]其中；
[0018]V:放电电压，单化伏；
[0019]I:放电电流，单位读培；
[0020]t:放电时间，单化秒；
[0021] A:放电过程中所做的功，单位:焦耳；
[0022] 3)从放电过程中所做的功与石墨浓度关系得到石墨浓度计算公式(2):
[0023]n=(A-33.926)/570.85 (2)
[0024]其中；
[0025] η:石墨浓度，单位：
[0026]Α:放电过程中所做的功，单位:焦耳。
[0027]进一步，当石墨浓度不足时，可在绝缘油灌中添加相应量的石墨，添加的石墨量按 照下式(3)计算：
[002引添加的石墨量=(m-n0)Xm/ni(3)
[0029]其中；
[0030] 山:绝缘油灌中目标石墨浓度，％;
[0031 ]no:石墨浓度测量装置测量的浓度，％ ;
[0032] m:对应石墨浓度m的石墨重量即绝缘灌中初始石墨添加量，Kg。
[0033]另外，步骤2)中，在两个电极上施加电压，电压为40~100V。
[0034]又，两个绝缘油灌中，一个绝缘油灌给社漉毛化站提供电介质液工作时，另一个绝 缘油灌处于过滤状态。
[0035]本发明在绝缘油灌旁设置石墨浓度测量装置，当需要测量绝缘油灌中石墨浓度 时，通过打开石墨浓度测量装置中的累将绝缘油灌中的电介质液抽至石墨浓度测量装置 中，每次抽取固定体积的电介质液。石墨浓度测量装置中在两个电极之间施加一定电压，且 两个电极之间的距离足够小时，两个电极之间将会形成电桥，石墨不断被消耗;两个电极在 放电时，首先随着电桥的发生，放电电流逐渐上升，但之后随着石墨的消耗，放电电流再逐 渐下降，当绝缘油中石墨全部消耗时，放电电流也趋于零。
[0036]在放电过程中采集放电电流及放电时间，并根据所采集的放电电流及放电时间， 计算放电过程中所做的功。
[0037]石墨浓度测量装置中，从绝缘油灌中抽取固定体积的电介质液，且在两个电极放 电过程中，石墨浓度测量装置内的石墨全部消耗，因此石墨的浓度与放电过程中所做的功 之间是相互对应的，从放电过程中所做的功与石墨浓度关系，可计算得到石墨浓度。
[0038] 本发明的有益效果：
[0039]冷社带钢生产过程中，社漉表面粗糖度是决定带钢表面粗糖度的最为关键的因 素。社漉表面粗糖度是通过电火花毛化过程实现的，毛化过程中绝缘油中的石墨浓度对毛 化后社漉表面粗糖度产生很大影响，石墨浓度过高，毛化后的社漉表面粗糖度普遍偏低;相 反石墨浓度过低时，毛化后的社漉表面粗糖度偏高，甚至可能发生电极抖动、社漉与电极接 触划伤社漉漉面、打毛无法进行等问题。一般电火花过程中，一个绝缘油灌中添加一定量的 石墨之后，连续使用大约24~32小时，期间，石墨不断被消耗，绝缘油罐中石墨浓度发生变 化，导致绝缘灌使用初期和后期打毛效果不同。
[0040]根据本发明提出的方案，在绝缘油罐旁设置本发明提出的绝缘油中石墨浓度测量 装置，可快速、方便、精确地测量绝缘油罐中石墨的浓度，并能推算出还需添加的石墨量，使 绝缘油罐中石墨浓度始终保持在一个稳定值，从而使毛化后的社漉粗糖度保持在稳定的范 围内，保证社漉毛化效果。
[0041]本发明中提出的绝缘油中石墨浓度测量装置及方法，其结构比较简单，易在现场 实现，只需利用累将少量的绝缘油提取到测量槽内，并测量槽内的两个电极施加电压，采集 电流及放电时间即可换算出绝缘油罐内的石墨浓度，其测量精度较高。本发明提出的方案， 对提高社漉毛化质量，提高带钢表面粗糖度命中率等方面均能起到非常积极的作用。
【附图说明】