阅读说明：本技术 一种喷涂高温抗氧化涂料钢坯的检测装置及检测方法 (Detection device and detection method for steel billet sprayed with high-temperature antioxidant coating ) 是由 周劲军 翟炜 黄敏 于 2020-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种喷涂高温抗氧化涂料钢坯的检测装置及检测方法,属于钢坯表面质量检测技术领域。本发明的一种喷涂高温抗氧化涂料钢坯的检测装置及检测方法,包括加热炉和钢坯存放台,所述钢坯存放台上水平放置有实验钢坯,所述实验钢坯包括水平放置的钢坯,所述钢坯上等间距相间摆放有若干组试块,对试块进行遮挡处理,以区分空白试块及喷涂试块；将载有试块的实验钢坯进行在线喷涂、入炉加热,出炉后的实验钢坯单独吊出存放；迅速取下同一生产批次的实验钢坯上的试块,通过统计计算喷涂试块及空白试块烧损的变化情况反映高温抗氧化涂料使用效果,以排除非同一生产工况下带来的不确定性影响。(The invention discloses a detection device and a detection method for a steel billet sprayed with a high-temperature antioxidant coating, and belongs to the technical field of steel billet surface quality detection. The invention relates to a detection device and a detection method for a steel billet sprayed with a high-temperature anti-oxidation coating, which comprises a heating furnace and a steel billet storage table, wherein an experimental steel billet is horizontally placed on the steel billet storage table, the experimental steel billet comprises a horizontally placed steel billet, a plurality of groups of test blocks are placed on the steel billet at equal intervals, and the test blocks are shielded to distinguish blank test blocks and sprayed test blocks; carrying out on-line spraying and furnace heating on the experimental steel billet loaded with the test block, and independently lifting and storing the experimental steel billet taken out of the furnace; and rapidly taking off the test blocks on the experimental steel billets in the same production batch, and reflecting the using effect of the high-temperature antioxidant coating by counting and calculating the burning loss change conditions of the sprayed test blocks and the blank test blocks so as to eliminate the uncertain influence brought under the non-same production working condition.)

一种喷涂高温抗氧化涂料钢坯的检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及钢坯表面质量检测技术领域，更具体地说是一种喷涂高温抗氧化涂料钢坯的检测装置及检测方法。

背景技术

钢坯在轧制前，一般都需要在加热炉中高温加热，其表面与气氛中的氧在高温下发生强烈的氧化反应而生成大量的氧化铁皮。据统计，在冶金企业的生产中，因钢坯表面高温氧化造成的氧化烧损达0.5～2.5％；在机械制造厂中，这种氧化烧损在锻造时约占毛坯重量的5％。氧化烧损不仅影响到钢铁生产成材率损失，而且氧化铁皮清除不净还直接影响到产品质量，同时氧化铁皮的清理及再利用也将耗费大量的社会资源。为了能有效抑制加热炉内高温氧化情况的发生，在线喷涂钢坯高温防氧化涂料技术得到应用，即在入炉之前对钢坯表面喷涂抗氧化隔离涂料，钢坯在入炉高温加热过程中，依靠钢坯表面抗氧化隔离涂料形成一层防护隔离层隔绝炉气，从而到达抑制高温氧化反应、降低氧化烧损的目的。

高温抗氧化涂料使用效果直接反映该产品的性价比，无论涂料使用方、研发方及供应方都非常关注。科学，客观的检测评判方法显得尤为重要，实验室内实验数据不能反映现场工况的真实使用效果，而现场通过成材率等参数虽然理论上可以反应氧化烧损的变化情况，但在实际操作中，由于受到钢坯自重较大带来的称重误差较大、轧制过程切损等因素影响，也不能准确反映现场工况的真实使用效果。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术中钢坯高温抗氧化涂料使用效果的检测存在误差等问题，本发明提出一种喷涂高温抗氧化涂料钢坯的检测装置及检测方法，通过对比喷涂试块及空白试块加热前后质量变化情况，从而反映高温抗氧化涂料使用效果，从而找到最佳喷涂参数，实现经济效益最大化。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种喷涂高温抗氧化涂料钢坯的检测装置，包括加热炉和钢坯存放台，所述钢坯存放台上水平放置有实验钢坯，所述实验钢坯包括水平放置的钢坯，所述钢坯上等间距相间摆放有若干组空白试块和喷涂试块，所述实验钢坯主要目的是承载实验试块，以完成后续全过程，其尺寸及材料与生产钢坯一致，约0.23×1.4×12m，其承载试块表面需要保证平整；通过对空白试块及喷涂试块的烧损变化反映喷涂效果；实验试块钢种与生产钢坯一致，尺寸30×140×140mm精确±1mm，试块间重量差±5g，表面平整光洁、无油；所述加热炉外部设置有在线喷涂及输送单元，所述在线喷涂及输送单元包括水平设置在加热炉入钢口处的装钢侧辊道，以及水平设置在加热炉出钢口处的出炉侧辊道，通过对比同一生产工况下喷涂试块及空白试块烧损的变化情况反映高温抗氧化涂料使用效果，排除了一切非同一生产工况下带来的不确定性影响，数据针对性，代表性更强。

进一步的技术方案，所述装钢侧辊道上同轴套接固定安装有在线喷涂设备，当识别有生产钢坯块由装钢侧辊道输送到其下方时，所述在线喷涂设备能够自动将高温抗氧化涂料均匀喷涂在实验钢坯的上下表面，其具备喷涂量控制功能，调整喷涂量的大小能够调节。

进一步的技术方案，所述出炉侧辊道水平设置，其一侧为轧机侧，所述轧机侧外端连接有轧机系统；所述出炉侧辊道的另一侧为非轧机侧，所述非轧机侧上的出炉后实验钢坯随辊道输送至钢坯存放台上；所述出炉侧辊道的作用是将加热完成的出炉后实验钢坯输送至轧机系统轧制或回退，其中沿着轧机侧传送的出炉后实验钢坯输送至轧机系统进行轧制处理；沿着非轧机侧传送的出炉后实验钢坯回退至钢坯存放台上进行检测，以实现出炉后的实验钢坯能够不随生产钢坯进入轧线，单独吊出存放，从而不影响轧线正常生产。

进一步的技术方案，还包括现场测试单元，所述现场测试单元包括实验钢坯、出炉后实验钢坯以及电子台秤，所述电子台秤计量精度为0.1g，最大量程5000g，通过对烧损前后实验钢坯上的试块质量进行称重，并计算试块烧损量的变化，从而反映高温抗氧化涂料使用效果。

一种喷涂高温抗氧化涂料钢坯的检测方法，包括如下步骤：

步骤一、实验钢坯上的试块摆放布置：在钢坯存放台上水平放置钢坯，在钢坯上等间距相间摆放有若干组空白试块和喷涂试块；

步骤二、实验钢坯在线喷涂：将实验钢坯从装钢侧辊道的一端放入其辊道上，所述辊道上的在线喷涂设备识别到其内部有实验钢坯经过时，自动将高温抗氧化涂料均匀喷涂在实验钢坯的上下表面，且喷涂量的大小能够调节；

步骤三、实验钢坯加热：装钢侧辊道将喷涂后的实验钢坯从加热炉入钢口传送至加热炉内进行加热，从而将输送过程中的实验钢坯加热到满足轧制需要的工艺温度；

步骤四、出炉后试块检测：出炉后实验钢坯从加热炉的出钢口传送至出炉侧辊道上，所述出炉后实验钢坯跟随出炉侧辊道沿非轧机侧方向输送至钢坯存放台上，迅速取下所述实验钢坯上摆放的空白试块和喷涂试块，并对其进行水冷、除鳞、干燥等处理，采用电子台秤对各试块进行称重。

进一步的技术方案，步骤一中，所述实验钢坯表面平整光洁、无油，并预先采用电子台秤对各空白试块和喷涂试块进行称重。

进一步的技术方案，步骤二中，在喷涂前，所述空白试块用不沾油纸对试块全部六面进行包裹，所述喷涂试块用不沾油纸对试块下表面及四周侧面进行包裹，当经过喷涂后的实验钢坯进入加热炉后，不沾油纸高温燃烧脱离，空白试块及喷涂试块的区别是喷涂试块上表面比空白试块多了一层高温抗氧化涂料，以推测出单位面积喷涂量与氧化烧损减少量的相关性，从而找到最佳喷涂参数。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种喷涂高温抗氧化涂料钢坯的检测装置及检测方法，选取一块待入炉加热的钢坯作为实验钢坯，在其上表面规则布置若干块尺寸及材料一致的已称重的试块，对试块进行遮挡处理，以区分空白试块及喷涂试块；将载有试块的实验钢坯随生产钢坯进入生产流程，完成在线喷涂、入炉加热、出炉过程，出炉后的实验钢坯将不随生产钢坯进入轧线，单独吊出存放；迅速取下同一生产批次的实验钢坯上的试块，并对其进行水冷、除鳞、干燥、称重等操作，通过统计计算喷涂试块及空白试块烧损的变化情况反映高温抗氧化涂料使用效果，并能够排除非同一生产工况下带来的不确定性影响；

(2)本发明的一种喷涂高温抗氧化涂料钢坯的检测装置及检测方法，所述钢坯在线喷涂及输送单元包括装钢侧辊道、出炉侧辊道以及在线喷涂设备，辊道是利用圆筒式的辊子之转动来输送轧件的运输设备；所述装钢侧辊道的作用是将加热钢坯输送至加热炉入钢口；所述出炉侧辊道的作用是将加热完成的钢坯输送至轧机系统轧制或回退；所述在线喷涂设备安装在加热炉装钢侧辊道的轨道上面，当识别有生产钢坯块由装钢侧辊道输送到其下方时，自动将高温抗氧化涂料均匀喷涂在钢坯的上下表面，其具备喷涂量控制功能，可设置调整喷涂量的大小；

(3)本发明的一种喷涂高温抗氧化涂料钢坯的检测装置及检测方法，所述现场测试单元包括实验钢坯、出炉后实验钢坯以及电子台秤，所述电子台秤计量精度为0.1g，最大量程5000g，通过对烧损前后实验钢坯上的试块质量进行称重，并计算试块烧损量的变化，从而反映高温抗氧化涂料使用效果；

(4)本发明的一种喷涂高温抗氧化涂料钢坯的检测装置及检测方法，称重后、摆放喷涂前，所述空白试块用不沾油纸对试块全部六面进行包裹，所述喷涂试块用不沾油纸对试块下表面及四周侧面进行包裹，当经过喷涂后的实验钢坯进入加热炉后，不沾油纸高温燃烧脱离，空白试块及喷涂试块的区别是喷涂试块上表面比空白试块多了一层高温抗氧化涂料，经过计算发现单位面积喷涂量与氧化烧损减少量有一定的相关性，从而找到最佳喷涂参数，实现经济效益最大化。

附图说明

图1为本发明的检测装置的工艺流程图；

图2为本发明中实验钢坯上的试块摆放布置图。

图中：1-加热炉；2-钢坯存放台；3-在线喷涂及输送单元；4-轧机系统；5-空白试块；6-喷涂试块；11-加热输送方向；21-钢坯；22-实验钢坯；23-出炉后实验钢坯；31-在线喷涂设备；32-装钢侧辊道；33-出炉侧辊道；331-轧机侧；332-非轧机侧。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对发明作详细描述。

实施例1

本实施例的一种喷涂高温抗氧化涂料钢坯的检测装置，如图1所示，包括加热炉1和钢坯存放台2，所述钢坯存放台2上水平放置有实验钢坯22，所述实验钢坯22包括水平放置的钢坯21，如图2所示，所述钢坯21上等间距相间摆放有若干组空白试块5和喷涂试块6，所述实验钢坯22主要目的是承载实验试块，以完成后续全过程，其尺寸及材料与生产钢坯一致，约0.23×1.4×12m，其承载试块表面需要保证平整；通过对空白试块5及喷涂试块6的烧损变化反映喷涂效果；实验试块钢种与生产钢坯一致，尺寸30×140×140mm精确±1mm，试块间重量差±5g，表面平整光洁、无油；所述加热炉1外部设置有在线喷涂及输送单元3，所述在线喷涂及输送单元3包括水平设置在加热炉1入钢口处的装钢侧辊道32，以及水平设置在加热炉1出钢口处的出炉侧辊道33，通过对比同一生产工况下喷涂试块6及空白试块5烧损的变化情况反映高温抗氧化涂料使用效果，排除了一切非同一生产工况下带来的不确定性影响，数据针对性，代表性更强；所述装钢侧辊道32上同轴套接固定安装有在线喷涂设备31，当识别有生产钢坯块由装钢侧辊道输送到其下方时，所述在线喷涂设备3能够自动将高温抗氧化涂料均匀喷涂在实验钢坯22的上下表面，其具备喷涂量控制功能，调整喷涂量的大小能够调节；。

实施例2

本实施例的一种喷涂高温抗氧化涂料钢坯的检测装置，基本结构同实施例1，不同和改进之处在于：如图1所示，所述出炉侧辊道33水平设置，其一侧为轧机侧331，所述轧机侧331外端连接有轧机系统4；所述出炉侧辊道33的另一侧为非轧机侧332，所述非轧机侧332上的出炉后实验钢坯23随辊道输送至钢坯存放台2上；所述出炉侧辊道33的作用是将加热完成的出炉后实验钢坯23输送至轧机系统4轧制或回退，其中沿着轧机侧331传送的出炉后实验钢坯23输送至轧机系统4进行轧制处理；沿着非轧机侧332传送的出炉后实验钢坯23回退至钢坯存放台2上进行检测，以实现出炉后的实验钢坯23能够不随生产钢坯进入轧线，单独吊出存放，从而不影响轧线正常生产。

实施例3

本实施例的一种喷涂高温抗氧化涂料钢坯的检测装置，基本结构同实施例2，不同和改进之处在于：还包括现场测试单元，所述现场测试单元包括实验钢坯22、出炉后实验钢坯23以及电子台秤，所述电子台秤计量精度为0.1g，最大量程5000g，通过对烧损前后实验钢坯上的试块质量进行称重，并计算试块烧损量的变化，从而反映高温抗氧化涂料使用效果；

本实施例中，对实验前后试块称重、统计、计算，得到下表数据，如表1所示：

表1

由表1可看出，实验试块上表面(面积＝0.14×0.14＝0.0196m2)喷涂高温抗氧化涂料后，烧损量减少51.5g，折合单位面积烧损量减少2.607kg/m；

在实际生产过程用，钢坯在炉内加热过程中，外表面全部暴露在炉气中，喷涂设备仅对钢坯上下表面进行喷涂、四周不喷。

如表2所示，设上下表面喷涂效果一致，以钢坯尺寸为0.23m×1.4m×12m，钢坯密度取7.9t/m3进行测算：

表2

钢坯重量＝1.4×0.23×12×7.9＝30.53t；

钢坯上下表面积和＝1.4×12×2＝33.6m2；

以钢坯上下表面积喷涂高温抗氧化涂料所带来的烧损量减少＝33.6×2.607＝1025.66kg，对应氧化烧损减少量＝1025.66/30.53/1000×100＝0.287％，即使用涂料后，每吨钢减少氧化2.87kg。

实施例4

本实施例的一种喷涂高温抗氧化涂料钢坯的检测方法，基本结构同实施例3，不同和改进之处在于：如图1所示，包括如下步骤：

步骤一、实验钢坯22上的试块摆放布置：在钢坯存放台2上水平放置钢坯21，在钢坯21上等间距相间摆放有若干组空白试块5和喷涂试块6；

步骤二、实验钢坯22在线喷涂：将实验钢坯22从装钢侧辊道32的一端放入其辊道上，所述辊道上的在线喷涂设备31识别到其内部有实验钢坯22经过时，自动将高温抗氧化涂料均匀喷涂在实验钢坯22的上下表面，且喷涂量的大小能够调节；

步骤三、实验钢坯22加热：装钢侧辊道32将喷涂后的实验钢坯22从加热炉1入钢口传送至加热炉1内进行加热，从而将输送过程中的实验钢坯22加热到满足轧制需要的工艺温度；

步骤四、出炉后试块检测：出炉后实验钢坯23从加热炉1的出钢口传送至出炉侧辊道33上，所述出炉后实验钢坯23跟随出炉侧辊道33沿非轧机侧332方向输送至钢坯存放台2上，迅速取下所述实验钢坯23上摆放的空白试块5和喷涂试块6，并对其进行水冷、除鳞、干燥等处理，采用电子台秤对各试块进行称重；

本实施例中，步骤一中，所述实验钢坯22表面平整光洁、无油，其上放置24块实验试块，实验试块技术要求：钢种与生产用钢坯一致，尺寸30×140×140mm精确±1mm，试块间重量差±5g，表面平整光洁、无油，采用电子台秤对各进行试块称重，电子台秤技术要求：最大量程5000g，计量精度为0.1g，并预先采用电子台秤对各空白试块5和喷涂试块6进行称重；步骤二中，在喷涂前，所述空白试块5用不沾油纸对试块全部六面进行包裹，所述喷涂试块6用不沾油纸对试块下表面及四周侧面进行包裹，当经过喷涂后的实验钢坯22进入加热炉后，不沾油纸高温燃烧脱离，空白试块5及喷涂试块6的区别是喷涂试块6上表面比空白试块5多了一层高温抗氧化涂料，以推测出单位面积喷涂量与氧化烧损减少量的相关性，从而找到最佳喷涂参数。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。