带有质量检测装置的包芯线成型设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带有质量检测装置的包芯线成型设备，包括主机、复卷机、操作台和放带托盘，主机的出线部位安装有质量检测装置。所述质量检测装置包括尺寸测量装置和缺陷检测装置。所述尺寸测量装置包括数显千分表、计算机、上接触片和下接触片。所述缺陷检测装置包括涡流探伤仪和计算机。本实用新型的包芯线成型设备能够精确地测量包芯线的尺寸，同时能够检测包芯线经过前期的加工变形后，其外层钢带是否有严重的裂纹，从而实现包芯线质量的在线检测，提高了合格率，有利于钢厂使用这种合金包芯线精炼合金钢，也提高了钢厂的生产效率。
【专利说明】带有质量检测装置的包芯线成型设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及冶金成型设备的设计与制造领域，尤其涉及带有质量检测装置的包芯线成型设备的设计与制造。
【背景技术】
[0002]钢包喂线处理是炉外精炼诸多技术中的一种，它对钢液的微调、合金化、脱氧、去除夹杂物等有着独特的作用。喂线技术是先将欲加入钢液和铁液中的各种添加剂(如脱氧齐U、脱硫剂、变质剂、合金等)破碎成一定的粒度，然后用冷轧低碳钢带将其包裹成为一条具有任意长度的复合材料，即通常所说的包芯线，然后借助于喂线机，使规定长度的包芯线以一定的速度穿过渣层，并到达装有钢液或铁液的钢包或铁液包的底部附近，随着包芯线在该处的不断熔化，被其包裹着的添加剂也将不断地被熔化进入钢液或铁液中。通过添加剂与其周围钢液或铁液的相互作用，达到对被处理熔液进行脱氧、脱硫、微合金化、成分微调以及变质处理，改善被处理金属的使用性能，提高其洁净度等目的。
[0003]包芯线是借助于专用成型设备，即包芯线机，用冷轧低碳钢带包裹合金粉剂或其他合金添加剂，形成一条圆柱状的具有任意长度、成分均匀，具有一定紧实度的复合材料，即包芯线。
[0004]目前，包芯线机组生产的包芯线质量得不到控制，包芯线在经过前期的钢带矫正辊轧轮、包线辊轧轮和压实辊轧轮等十余套轧辊的轧制加工变形过程中，外层钢带很可能会产生裂纹，若是横向裂纹，则包芯线很容易断裂，另外包芯线成型后的尺寸可能会不均匀，超出尺寸要求的误差范围，这就需要严格控制包芯线成型后的质量。
【发明内容】
[0005]为解决上述存在的技术问题，本实用新型提供一种带有质量检测装置的包芯线成型设备，包括主机、复卷机、操作台和放带托盘。所述主机的出线部位安装有质量检测装置。
[0006]本实用新型的包芯线成型设备能够精确地测量包芯线的尺寸，同时能够检测包芯线经过前期的轧制加工变形后，其外层钢带是否有裂纹，从而实现包芯线质量的在线检测，提高了合格率，有利于钢厂使用这种合金包芯线精炼合金钢，也提高了钢厂的生产效率。
[0007]优选的是，所述质量检测装置包括尺寸测量装置和缺陷检测装置。尺寸测量装置用于在线测量包芯线的尺寸，缺陷检测装置用于在线检测包芯线的缺陷情况，是否存在可能导致包芯线断裂的裂纹，尤其是横向裂纹。
[0008]在上述任一方案中优选的是，所述尺寸测量装置包括数显千分表、计算机、上接触片和下接触片。
[0009]在上述任一方案中优选的是，所述下接触片与包芯线的下侧接触，上接触片与包芯线的上侧接触。
[0010]在上述任一方案中优选的是，所述数显千分表的探头与所述上接触片连接，将在线测量的尺寸通过数显千分表显示出来。目前，常用的是圆形硅钙合金包芯线，其内部填充的粉剂含量以220g/m为最佳值。若测量的包芯线尺寸偏大，则很可能是其内部粉剂的填充量过大或加工变形过程中压的不密实；若测量的包芯线尺寸偏小，则很可能是其内部粉剂的填充量过小，甚至是空线。
[0011]在上述任一方案中优选的是，所述数显千分表与计算机连接，将在线测量的包芯线尺寸以曲线的形式在计算机上显示出来，通过曲线图能够清晰的看到整根包芯线的尺寸是否均匀一致。
[0012]在上述任一方案中优选的是，所述缺陷检测装置包括涡流探伤仪和计算机。
[0013]在上述任一方案中优选的是，所述涡流探伤仪与计算机连接。包芯线经过前期的钢带矫正辊轧轮、包线辊轧轮、压实辊轧轮等十余套轧辊轧制加工变形后，出现各种缺陷是不可避免的，比如钢带出现纵向裂纹，易导致开裂，尤其是横向裂纹，很可能导致包芯线断裂。因此，通过涡流探伤仪对包芯线进行在线检测，并将检测到的缺陷信号在计算机上以涡流的强度和分布情况显示出来，进而知道包芯线内部或表面是否存在缺陷，以及缺陷的大小。
[0014]在上述任一方案中优选的是，包芯线穿过所述涡流探伤仪中间的透孔，透孔的大小以刚好穿过包芯线为准，即透孔与包芯线之间的间隙很小。当交流电施加到包芯线上时，磁场将在包芯线内和环绕包芯线的空间内产生磁场，该磁场随着交流电流的上升而扩张，随着交流电流的减小而消隐，当包芯线表面或近表面出现缺陷时，将影响涡流的强度和分布。
[0015]在上述任一方案中优选的是，所述涡流探伤仪中间的透孔的形状为圆形、长方形或正方形。涡流探伤仪中间的透孔的形状应与包芯线的线型一致。
[0016]在上述任一方案中优选的是，所述放带托盘设置在主机的进线位置。待变形的钢带缠绕在放带托盘上，钢带从主机的进线位置进入，经过矫正、成形而成为凹槽形状，即U型；在经过下料部位时，向凹槽内填充一定量的粉剂；随着主机的运行，凹槽进行合拢封口，形成复合材料；复合材料继续变形，并逐步压实，形成包芯线。
[0017]在上述任一方案中优选的是，所述复卷机设置在主机的出线位置。包芯线成形结束后，从主机的出线位置出来，并缠绕在复卷机上，复卷机运行时，对包芯线施加一定的张力，而主机对包芯线也施加一定的反向张力，使得包芯线能够平整的缠绕在复卷机上。
[0018]在上述任一方案中优选的是，所述操作台通过电缆与主机和复卷机连接。操作台可对机组电动部门施行起动、运行、控制、显示、停止和报警等的全面控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的带有质量检测装置的包芯线成型设备的一优选实施例示意图；
[0020]图2为本实用新型的包芯线质量检测装置的一优选实施例示意图；
[0021]图3为本实用新型的带有质量检测装置的包芯线成型设备的另一优选实施例示意图；
[0022]图4为本实用新型的包芯线下粉量精确控制装置的一优选实施例示意图；
[0023]图5为本实用新型的包芯线清洁及铁屑收集装置的一优选实施例示意图。
[0024]图中标注说明:主机1，复卷机2，放带托盘3，操作台4，包芯线质量检测装置5，包芯线6，下接触片7，上接触片8，数显千分表9，探头10，计算机11，涡流探伤仪12，下粉量精确控制装置13、料仓14，法兰15，下粉通道16，接近传感器17，数模转换器18，固体流量传感器19，变送器20，计算机21，下粉通道进粉口 22，下粉通道出粉口 23，包芯线清洁及铁屑收集装置24，铁屑收集箱25，连接件26，清洁架27，毛毡28，U形槽29。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。
[0026]实施例一:
[0027]如图1所示，带有质量检测装置的包芯线成型设备包括主机1、复卷机2、操作台4和放带托盘3，在主机I的出线部位安装有包芯线质量检测装置5。
[0028]如图2所示，包芯线质量检测装置5包括尺寸测量装置和缺陷检测装置。尺寸测量装置用于在线测量包芯线6的尺寸，缺陷检测装置用于在线检测包芯线6外层钢带的缺陷情况。
[0029]尺寸测量装置包括数显千分表9、计算机11、上接触片8和下接触片7。下接触片7与包芯线6的下侧接触，上接触片8与包芯线6的上侧接触。数显千分表9的探头10与上接触片8连接，将在线测量的尺寸通过数显千分表9显示出来。数显千分表9与计算机11连接，将在线测量的包芯线6尺寸以曲线的形式在计算机11上显示出来，通过曲线图能够清晰的看到整根包芯线6的尺寸是否均匀一致。
[0030]缺陷检测装置包括涡流探伤仪12和计算机11，涡流探伤仪12与计算机11连接，对包芯线6进行在线检测，并将检测到的缺陷信号在计算机11上以涡流的强度和分布情况显示出来，进而判断包芯线6内部或表面是否存在缺陷，以及缺陷的大小。
[0031]包芯线6的线型与涡流探伤仪12中间的透孔形状均为圆形，透孔的大小以刚好穿过包芯线6为准。交流电施加到包芯线6上，磁场在包芯线6内和环绕包芯线6的空间内产生磁场，该磁场随着交流电流的上升而扩张，随着交流电流的减小而消隐，当包芯线6表面或近表面出现缺陷时，将影响涡流的强度和分布。
[0032]如图1所示，放带托盘3设置在主机I的进线位置，钢带缠绕在放带托盘3上，钢带从主机I的进线位置进入，经过矫正、成型而成为凹槽形状；在经过下料部位时，向凹槽内填充一定量的粉剂；随着主机I的运行，凹槽进行合拢封口，形成复合材料；复合材料继续变形，并逐步压实，形成包芯线6。
[0033]复卷机2设置在主机I的出线位置。包芯线6成型结束后，从主机I的出线位置出来，并缠绕在复卷机2上，复卷机2运行时，对包芯线6施加一定的张力，而主机I对包芯线6也施加一定的反向张力，使得包芯线6能够平整的缠绕在复卷机2上。
[0034]操作台4通过电缆与主机I和复卷机2连接。操作台4可对机组电动部门施行起动、运行、控制、显示、停止和报警等的全面控制。
[0035]实施例二:
[0036]包芯线成型设备上的质量检测装置的组成、各部件的连接、尺寸和缺陷的测量过程，以及主机、复卷机、放带托盘和操作台的设置位置及连接等与实施例一所述的相同。
[0037]如图3所示，带有包芯线质量检测装置的包芯线成型设备包括主机1、复卷机2、操作台4和放带托盘3，在主机I的下料部位安装下粉量精确控制装置13，在主机I的出线部位安装包芯线清洁及铁屑收集装置24，包芯线6从清洁及铁屑收集装置出来后，进入包芯线质量检测装置5。
[0038]如图4所示，下粉量精确控制装置13包括料仓14、下粉通道16、料位检测装置和粉剂流量控制装置。
[0039]料位检测装置包括接近传感器17、数模转换器18和计算机21。接近传感器17安装在料仓14上，并通过数模转换器18与计算机21连接。料位处于料仓14深度的1/4?3/4的位置。在接近传感器16中有一个振荡电路，振荡电路中的线圈产生高频磁场，当粉剂接近磁场时，电磁感应在粉剂中产生涡电流，随着粉剂靠近接近传感器17，涡电流增强，引起振荡电路中的负载加大，然后振荡减弱直至停止，接近传感器17利用振幅检测电路检测到振荡状态的变化，并输出料仓14内粉剂的料位检测信号。接近传感器17将检测到的料位信号表达出来，并传输给数模转换器18，料位信号通过数模转换器18编制为计算机21可识别的数码信息，再通过数模转换，转换成料位模拟图像，并通过计算机显示出来。
[0040]料位检测装置还包括继电器和报警灯。接近传感器17与继电器连接，继电器与报警灯连接。当料仓14内粉剂的料位低于料仓14容积的1/4或高于料仓14容积的3/4时，报警灯亮，并发出报警信号。在报警灯发出报警信号的同时，操作人员按下操作台4的紧急按钮，使整个包芯线机组停止运行。
[0041]粉剂流量控制装置包括固体流量传感器19、变送器20和计算机21。固体流量传感器19安装在下粉通道16上，并通过变送器20与计算机21连接。固体流量传感器19向下粉通道16内的粉剂发射低能量微波信号，信号被粉剂反射后又被固体流量传感器19接收。固体流量传感器19将接收到的信号表达出来，并传输给变送器21上。
[0042]料仓14通过法兰15与下粉通道16连接，下粉通道16与料仓14连接的一端为下粉通道进粉口 22，另一端为下粉通道出粉口 23。下粉通道进粉口 22所在的平面与下粉通道出粉口 23所在的平面相平行，两个粉口在同一条轴线上，轴线与两个粉口所在的平面垂直。下粉通道进粉口 22和下粉通道出粉口 23的形状为长方形，从出粉口流出的粉剂填充在钢带上，钢带经过主机I的下料部位时，已变形为凹槽的形状。长方形的长边应顺着钢带长度方向，长方形的宽度不大于凹槽开口的宽度，从出粉口流出的粉剂能够完全的填充到钢带形成的凹槽中。
[0043]包芯线成型后，从主机I的出线部位出来，进入包芯线清洁及铁屑收集装置24进行在线清洁，包芯线6继续运行，再进入包芯线质量检测装置5进行尺寸在线测量和缺陷在线检测。
[0044]如图5所示,包芯线清洁及铁屑收集装置24包括铁屑收集箱25、连接件26、清洁架27和毛毡28。铁屑收集箱25放置于水平排列的两个清洁架27的下方，并通过螺丝等连接件26连接在一起，包芯线6在清洁时掉落下的碎屑、粉剂等杂物收集到铁屑收集箱25中。
[0045]在两个清洁架27与铁屑收集箱25平行的一个侧面的中心部位分别设置U形槽29，在两个U形槽29内分别安装毛毡28。其中一个U形槽29的开口朝下，用于清洁包芯线6的上表面，另一个U形槽29的开口朝上，用于清洁包芯线6的下表面。
[0046]圆形包芯线6连续穿过两个清洁架27上的U形槽29，U形槽29的中心在同一条轴线上，轴线与包芯线6在同一条直线上。包芯线6在主机I和复卷机2施加的反向张力作用下而平直匀速的运行，并穿过两个U形槽29进行在线清洁。包芯线6经过清洁及铁屑收集装置后进入包芯线质量检测装置5进行在线检测。
[0047]本实用新型的包芯线成型设备能够精确地测量包芯线的尺寸，同时能够检测包芯线经过前期的轧制加工变形后，其外层钢带是否有严重的裂纹，从而实现包芯线质量的在线检测，提高了合格率。
[0048]安装了包芯线下粉量精确控制装置后，能够确保每米包芯线内粉剂的重量保持一定值，进而使得所生产的整根包芯线内粉剂的重量均匀一致。
[0049]安装了包芯线清洁及铁屑收集装置后，能够在线清洁包芯线外层钢带上粘附的润滑油、粉剂、钢带变形留下的碎屑或灰尘等杂物，同时将清洁掉的杂物收集到铁屑收集箱中，便于集中处理杂物。
[0050]通过本实用新型的包芯线成型设备所制备的包芯线圆整、折扣边平整，钢厂在使用这种合金包芯线精炼合金钢时，生产效率和产品合格率都会大大提高。
[0051]以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种带有质量检测装置的包芯线成型设备，包括主机、复卷机、操作台和放带托盘，其特征在于:所述主机的出线部位安装有质量检测装置。
2.如权利要求1所述的带有质量检测装置的包芯线成型设备，其特征在于:所述质量检测装置包括尺寸测量装置和缺陷检测装置。
3.如权利要求2所述的带有质量检测装置的包芯线成型设备，其特征在于:所述尺寸测量装置包括数显千分表、计算机、上接触片和下接触片。
4.如权利要求3所述的带有质量检测装置的包芯线成型设备，其特征在于:所述下接触片与包芯线的下侧接触，所述上接触片与包芯线的上侧接触。
5.如权利要求3所述的带有质量检测装置的包芯线成型设备，其特征在于:所述数显千分表的探头与所述上接触片连接。
6.如权利要求3所述的带有质量检测装置的包芯线成型设备，其特征在于:所述数显千分表与计算机连接。
7.如权利要求2所述的带有质量检测装置的包芯线成型设备，其特征在于:所述缺陷检测装置包括涡流探伤仪和计算机。
8.如权利要求7所述的带有质量检测装置的包芯线成型设备，其特征在于:所述涡流探伤仪与计算机连接。
9.如权利要求7所述的带有质量检测装置的包芯线成型设备，其特征在于:包芯线穿过所述涡流探伤仪中间的透孔。
10.如权利要求9所述的带有质量检测装置的包芯线成型设备，其特征在于:所述涡流探伤仪中间透孔的形状为圆形、长方形或正方形。
【文档编号】C21C7/00GK203728873SQ201420101288
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】王庄, 王志强, 李秀华, 刘卿, 杨建龙, 胡庚雷 申请人:北京首钢铁合金有限公司