解锁在线材料机械性能测量为带钢生产带来的运营效益和经济效益
为了将生产工艺始终保持在最佳水平,避免返工或材料降级造成的严重经济损失,带钢生产企业需要高度关注带钢的在线质量数据。 正如我们在过往的期刊文章中提到的,EMG IMPOC系统(脉冲电磁工艺在线控制器)能可靠地在线测量带钢的抗拉强度和屈服强度,同时支持即时工艺交互。
EMG IMPOC适用的材料范围很广,包括IF钢、双相钢、TRIP钢以及抗拉强度高达1600兆帕的第三代AHSS钢。被测材料厚度不超过3 mm时,该系统最高可用于运行速度高达 900 m/min的产线;被测材料厚度不超过6 mm时,该系统适用的产线运行速度最高可达 600 m/min。
应用领域
已经应用EMG IMPOC 的生产线中, 60% 是热浸镀锌线,大约 20% 是退火线,接近 10% 是酸洗线,其余 10% 则是深加工线。如果我们更详细地分析EMG IMPOC在热镀锌线和其他产线的使用情况,就会发现一系列不同的增值因素。主要包括
- 减少破坏性测试
- 减少材料损耗和贬值,尽可能减少废料产生
- 降低检测线的使用成本
- 减少不必要的包装工序(具体取决于获得样品测试结果所需的时间)
- 提高新钢种在开发阶段的产量并大幅降低成本
- 减少因材料性能不匹配而造成在下游工序中进行不必要的进一步加工,以及
- 大幅减少质量投诉和最终用户索赔。
目前,大约已有80套EMG IMPOC系统应用在热镀锌线、连退线、酸洗线、镀锡线以及汽车冲压产线。可以说,在过去的20年间,EMG IMPOC已成为铁磁性带钢生产的准标配系统。
EMG IMPOC何以成为优化投资回报率的强大工具?
了解我们的读者可能知道,EMG IMPOC 无法直接测量材料特性(即抗拉强度和屈服强度)。而是测量带钢上下两侧的残余磁场强度梯度,单位为 A/m² (即 EMG IMPOC 原始值)。在原始值的基础上,通过分析与破坏性测试结果之间的相关性以及数学建模,并结合带钢类型、带钢厚度、平整度和屈服度其中的一个或多个,即可将带钢的机械性能参数(即抗拉强度和屈服强度)分配到相应的梯度。
无需数学建模,EMG IMPOC也能提供极具价值的数据
EMG IMPOC安装完成后,就能马上测量整个带材长度的原始值,从而对整卷带钢的机械特性做出分析。
下图展示了IMPOC测量原始值在整个板带长度上的变化曲线。
该图中这个明显的“浴缸”形状反映了因热轧机出口处的重卷,带钢头尾处不同冷却方案产生的影响。在此过程中,张力平整度保持不变。在这种特殊情况下,板带长度的变化范围为 10%。这样就能清晰展示出工艺参数漂移甚至微小的偏差,帮助操作人员立即做出适当的反应。生产厂商无需花费数小时去获得破坏性测试的结果,因此可以减少大量破坏性测试;这对于新材料的研发,尤其是 AHSS(高级高强度钢)钢的开发非常重要。系统给出的结果立竿见影的,换句话说,“以前看不见的现在也能看见了”。
借助EMG IMPOC 测量数据优化酸洗线生产工艺
酸洗线是整个工艺链中检测所需材料性能偏差的第一个重要环节。由于酸洗线缺少破坏性检测结果(或数量较少),因此酸洗线的许多用户可以通过上述观察EMG IMPOC原始值相对变化的方法来掌握材料的机械性能。如需进一步了解,EMG也针对各种回归模型生成了可应用于酸洗线的“标准系数”。长期分析表明,这些“标准系数(EMG IMPOC express)”给出的抗拉强度绝对值,与成熟模型相对变化的差异最大仅为+- 5%。最后,用户就能得到一个完美的概述,包括抗拉强度随带钢长度的变化值以及绝对值的准确指示。所以,EMG IMPOC应用在酸洗线所产生的最直接效果包括对带钢运行和锁定的即时反应,或针对热轧机冷却问题报警。此外,如果应用在酸洗线上,不需要进一步进行模型开发,用户在系统开始运行后就能立即获得相应的结果。
总结
当然,EMG IMPOC所创造的准确的货币价值很大程度上取决于所选产线的特定应用场景。EMG提供了几种方法来帮助您大致计算部署EMG IMPOC可带来的ROI: EMG通过面对面的咨询服务和EMG IMPOC专题研讨会,借助标准化的ROI计算方案,为您提供最直接的支持。如果您对此感兴趣,请发送邮件至franziska.kneisel@emg-automation.com。无论线上线下,我们都乐意随时随地为您提供支持。