Pilootfaciliteit voor ontkalking van water onder hoge druk in de staalproductie maakt gebruik van Micro-Epsilon warmtebeeldcamera's

Tata Steel gebruikt een thermoIMAGER TIM M-1 warmtebeeldcamera van Micro-Epsilon met een korte golflengte van 1 µm, evenals een thermoIMAGER TIM 400T 1500 lange golflengte warmtebeeldcamera, om de oppervlaktetemperatuur voor en na het ontkalken te meten om ontkalkbaarheid en hitte te beoordelen verlies op basis van spuitdopdruk/-stroom en ontkalkingssnelheid.

Hogedrukwaterontkalking (HPW) is het proces waarbij oxideaanslag wordt verwijderd door het hete stalen oppervlak onder een reeks matige tot hogedrukwater te sproeien met behulp van stationaire (meestal platte straalsproeiers) of roterende (rotorontkalker) systemen.

Het doel is om op ideale wijze losse tot kleverige, primaire tot tertiaire kalkaanslag te verwijderen onder optimale botsing en oppervlaktekoeling, evenals het stroomverbruik van stroom en water, voor het verbeteren van de oppervlaktekwaliteit van gewalste producten en het minimaliseren van slijtage van de werkrol.

Complexe vast-vloeistof thermisch-mechanische mechanismen werken via de schaal, schaalinterface en ondergrond van het stalen substraat, afhankelijk van de ontkalkingsprocesparameters van impactdruk, ontkalkingsenergie en temperatuur.

Het HPW-ontkalkingsproces is een zwaar proces waarbij met name de temperatuur en de oppervlaktetoestand moeilijk te meten zijn (met het oog op stoom/water, oxidehuidresten, afgesloten ontkalkingskasten).

Het meten van oppervlakteverliezen met behulp van IR-technologie kan voordelen opleveren voor thermomechanische verwerking van moeilijk te walsen staalsoorten die bijvoorbeeld vatbaar zijn voor ductiliteitsscheuren en/of oppervlaktedefecten, en leidt tot efficiënte ontkalking onder robuuste en energiezuinige regimekaarten.

Om het ontkalkingsproces te bestuderen en te optimaliseren, heeft Tata Steel samen met het Steel Metal Institute in Zuid-Wales (SAMI) https://www.samiswansea.co.uk/ een HPW-ontkalkingsinstallatie vernieuwd om het proces te optimaliseren.

De unit kan in twee modi worden gebruikt, statisch of dynamisch, met warm of koud materiaal, van staal tot simulatiemateriaal. Opgewarmde monsters zijn typisch blokken van 70x70x100 mm dik die op een wagen worden geplaatst die het monster met een vaste snelheid (tot 4 m/s) transporteert.

Na het ontkalken stopt de wagen en wordt het monster overgebracht naar een met argon gevulde container om verdere oxidatie te beperken.

Alle signalen (hoogte, druk, flow, temperatuur, etc) worden geregistreerd via een Windaq data-acquisitiesysteem. Er is een geavanceerde post-analyseprocedure ingevoerd om de efficiëntie van het ontkalken te karakteriseren.

Tata Steel gebruikt een thermoIMAGER TIM M-1 warmtebeeldcamera van Micro-Epsilon met een korte golflengte van 1 µm, evenals de thermoIMAGER TIM 400 T1500 warmtebeeldcamera met lange golflengte, om de oppervlaktetemperatuur voor en na het ontkalken te meten. De camera's zijn boven de ontkalkingswagen gemonteerd.

Door gebruik te maken van zowel korte- als lange-golflengtedetectoren en het effect van emissiviteit op de schaal bij verschillende golflengten, kan Tata Steel ontkalkbaarheid en warmteverlies beoordelen op basis van spuitmonddruk/-stroom en ontkalkingssnelheid om regime-kaarten voor het productieproces te ontwikkelen.

De thermoIMAGER TIM M-1 camera werd geleverd met twee verwisselbare optieken, respectievelijk f=25 en 75 mm, wat flexibiliteit in het gezichtsveld en de cameralocatie mogelijk maakt. De detector met korte golflengte van 1 µm is het meest geschikt voor ruwe, vochtige omgevingen met een verminderde emissiviteitsfout bij hoge temperaturen.

Bij de camera's wordt de krachtige TIM Connect-software geleverd, waarmee de camera's kunnen worden gebruikt in een linescan-modus of continue acquisitie vanaf een vaste afstand en locatie. De lijnscanfunctie is vooral handig wanneer er beperkte kijkruimte is en maakt het mogelijk om een ​​compleet beeld te maken van de plaat terwijl deze passeert.

Zoals Didier Farrugia, Scientific Fellow, Rolling Finishing &Measurement Department bij Tata Steel RD UK opmerkte :"De uitgevoerde thermische metingen, samen met de oppervlaktetoestand tijdens en na het ontkalken, in combinatie met het gebruik van een optische CCD-camera na het ontkalken, hebben de ontwikkeling mogelijk gemaakt van belangrijke HPW-ontkalkingskennis voor directe implementatie en optimalisatie van fabriekspraktijken . ”

Elke optimalisatie van de opbrengst, of het nu gaat om schaal- of metaalverlies tijdens het opwarmen, evenals verbetering van de oppervlaktetoestand en minimalisering van defecten, vertegenwoordigt een cruciaal kosten-prestatievoordeel voor de staalindustrie, in de buurt van £ 1 miljoen voor ~ 1% opbrengstwinst .

Didier Farrugia concludeert:“De camera's hebben bewezen betrouwbaar en gebruiksvriendelijk te zijn, inclusief de mogelijkheid om de twee camera's op twee specifieke locaties te synchroniseren voor volledige temperatuurtracering. De camera's worden ook gebruikt in andere specifieke onderdelen van het staalproductieproces.”

Ga voor meer informatie over de thermoIMAGER TIM-serie warmtebeeldcamera's naar www.micro-epsilon.co.uk of bel de verkoopafdeling van Micro-Epsilon op +44 (0)151 355 6070 of e-mail [email protected]