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[摘 要]简述Parsytec表面质量检测系统及其日常维护关键点。根据表面检测系统统计分析现场实物缺陷，提高热卷的表面质量。
[关键词]Parsytec 表面质量 夹杂 氧化铁皮
中图分类号：TN911.25+4 文献标识码：TN 文章编号：1009―914X（2013）25―0525―01
0、前言
唐钢热轧1700线于2005年12月份建成投产以来产品以供冷轧基料为主，随着产品质量要求的不断提高，原有北科大在线表面检测系统由于设备老化已经无法满足现有表面质量检测要求。在2012年6月在生产线大修改造期间引进德国IRSA Parsytec表面检测系统，经过近1年的跟踪调试，现表面检测系统已经能够自动在线识别常见孔洞、折叠、夹杂、划伤、氧化铁皮等热轧缺陷。
1、Parsytec表面检测系统构成
Parsytec表面检测系统可以简单的分为三大部分：传感器、检测服务器、使用终端。
传感器是由12位以太网模块面阵数码相机和LED光源组成，采集带钢表面100%的图像，将采集到的图像通过数据模块传送到检测服务器。
检测服务器采用ISRA Parsytec HTS 6.0软件系统，检测软件对数字化图像进行分析处理，执行缺陷识别和分类，将检测数据进行存储并传送至使用终端。
使用终端作为终端用户显示界面，将分类结果集缺陷信息整体显示在用户界面上。用户可以根据需求进行查看，根据表面检测结果对带钢表面质量进行及时观察分析，辅助钢卷表面质量判定，查找生产影响表面质量问题。
Parsytec表面检测系统构成及安装位置如图1，图2所示。
图1 Parsytec表面检测系统构成
图2 Parsytec表面检测系统安装位置
Parsytec表面检测界面采用windows化界面，使用方便，各项功能分模块集成，易于调试及操作人员掌握。
主要操作界面有用户使用界面、控制面板和CBE分类器。用户使用界面主要用来查看缺陷信息及显示缺陷照片，是日常使用主要界面。控制面板可以调节检测参数设定检测数据，对检测精度等各项参数进行调节。CBE分类器是对缺陷分类分级调试的主要依据，应用CBE分类器对检测到图像进行人工专家分类，程序根据分类结果计算出缺陷特征值应用与系统进行实际缺陷分类。
3、表面检测系统在生产线上应用
根据表面检测结果发现，在热轧1700生产线冷轧基料系列产品主要存在两种缺陷：夹杂和氧化铁皮。
3.1 根据Parsytec检测对夹杂进行分析
通过对表面检测检测结果统计分析，对大量板卷夹渣调查，其缺陷大多分布在带钢边部0-9cm 位置，其边部夹渣占总夹渣约90%，且边部夹渣多为半嵌入类夹渣，皮下夹杂多分布在板卷中间部位，呈翘皮状。
对夹杂缺陷进行电镜分析，部分少量位Fe-O含有少量的Ca、Si成分。大部分为夹杂物，经电镜分析，主要成分为Ca-Al-O、Ca-Al-Mg-O、Al-Mg-O、Ca-Al-Mg-Si-O等复合氧化物，基本为脱氧产物或渣子。
对1700线夹杂情况进行分析，其产生的主要原因一种为钢水夹杂物在水口蓄积后重新冲刷进铸坯，在铸坯坯壳内表面粘附，轧制后形成夹渣或翘皮缺陷，一种为结晶器液面波动造成的卷渣。
针对以上两种情况，从提高钢水纯净度以及控制结晶器液面卷渣方面入手。针对提高钢水纯净度问题，主要从转炉、精炼冶炼控制，钢包吹氩系统优化，中间包结构优化等方面展开工作。降低钢水全氧含量，转炉工序正在摸索高拉碳吹炼技术，避免补吹，降低钢水全氧含量。连铸区域优化保护渣及水口。
3.2 压入氧化铁皮
对通过对1700线压入氧化化铁皮进行过统计分析，其缺陷主要存在如下几种形貌：
1）中间坯损伤造成氧化铁皮
由于辊道老化或粘钢造成中间坯在运输过程中划伤板坯表面形成氧化铁皮压入。1700线使用了卷箱技术，在中间成卷过程中弯曲辊、托辊以及矫直夹送辊表面磨损严重或转速不匹配都会造成中间坯划伤形成氧化铁皮压入状况。
不过此类氧化铁皮较容易识别，形貌和普通氧化铁皮类似，但有明显的轮廓，头部发尖，尾部发圆。
2）机架间压入铁皮
机架间压入氧化铁皮为三次氧化铁皮，热轧带钢的三次氧化铁皮主要产生在F1～F3机架，在F4～F7机架中很少会出现此类缺陷。[1]
机架间压入氧化铁皮与轧辊使用有着密切关系，在温度等各项制度控制正常情况下，在轧辊使用吨位超一定吨位以上之后就逐渐开始生成此类氧化铁皮。如图8所示，其形貌不固定，氧化铁皮附着在轧辊表面，压入带钢表面，随着板卷压入，在带钢表面由于氧化铁皮不易变形，形成黑色头部白色尾部彗星状氧化铁皮。
3）椒盐铁皮
氧化铁皮呈细小圆形黑褐色散沙状分布在带钢表面，此缺陷较细小，嵌入深度浅，经酸洗后会留下痕迹，类似点状蚀坑。常伴有麻面情况出现。如果是轧辊局部磨损，则此类缺陷会有一定形状，可能会周期性出现或形成带状。[2]
4）机架间粉尘压入
机架间粉尘压入主要是由于水压除尘系统不良，造成氧化铁皮粉末压入带钢表面形成一层薄薄的氧化铁皮压入，如图3所示。
图3 机架间粉尘压入形成氧化铁皮
4、 系统调试与使用过程问题
表面检测系统现场关键点是现场环境维护，Parsytec检测系统以拍照记录识别方式进行缺陷识别分析，现场环境差直接影响照片效果。由于热轧生产线本身作业环境差，油、水、蒸汽、高温等因素混合在一起，对检测影响较大。设备的防水防护要做好，1700线热轧表面检测系统曾发生由于密封问题造成水渗入检测仪表内部造成相机控制模块烧毁现象。
Parsytec检测系统缺陷识别以图片相似度为识别方式，所以存在一定的同一形貌缺陷但实际产生原因不同，整体分类情况分类要依据缺陷照片进行分类，不要主要依赖于实际缺陷原因分类。
5 、结论
根据Parsytec检测结果不仅可以及时反馈热卷表面质量，为生产提供直观质量检测数据，减少下一工序缺陷产品；而且通过Parsytec的检测结果可以对产品表面质量进行直接追溯，对产品表面质量进行缺陷汇总，跟踪现场区域问题对表面质量的影响，将工序异常造成的质量缺陷降低到最低。
目前根据夹杂及氧化铁皮的统计分析，可以查找到相对应设备区域，针对不同区域对工艺设备进行优化维护，减少缺陷数量，控制产品质量。
（1）坚持Parsytec系统的日常维护，确保检测环境的良好，改善检测环境。
（2）将Parsytec检测结果与产品质量判定相衔接，参与到过程质量判定与追溯之中。
（3）充分利用系统检测结果进行统计分析，及时反馈相关工序质量情况，不断提高产品质量。
参考文献
[1] 夏先平.三次氧化铁皮缺陷的成因分析.宝钢技术 2002.4：P34～36
[2] V.B.金兹伯格 板带轧制工艺学 北京冶金工业出版社1998
作者简介
杨小波（1982-），男，河北唐山，本科，助理工程师。
[关键词]Parsytec 表面质量 夹杂 氧化铁皮
中图分类号：TN911.25+4 文献标识码：TN 文章编号：1009―914X（2013）25―0525―01
0、前言
唐钢热轧1700线于2005年12月份建成投产以来产品以供冷轧基料为主，随着产品质量要求的不断提高，原有北科大在线表面检测系统由于设备老化已经无法满足现有表面质量检测要求。在2012年6月在生产线大修改造期间引进德国IRSA Parsytec表面检测系统，经过近1年的跟踪调试，现表面检测系统已经能够自动在线识别常见孔洞、折叠、夹杂、划伤、氧化铁皮等热轧缺陷。
1、Parsytec表面检测系统构成
Parsytec表面检测系统可以简单的分为三大部分：传感器、检测服务器、使用终端。
传感器是由12位以太网模块面阵数码相机和LED光源组成，采集带钢表面100%的图像，将采集到的图像通过数据模块传送到检测服务器。
检测服务器采用ISRA Parsytec HTS 6.0软件系统，检测软件对数字化图像进行分析处理，执行缺陷识别和分类，将检测数据进行存储并传送至使用终端。
使用终端作为终端用户显示界面，将分类结果集缺陷信息整体显示在用户界面上。用户可以根据需求进行查看，根据表面检测结果对带钢表面质量进行及时观察分析，辅助钢卷表面质量判定，查找生产影响表面质量问题。
Parsytec表面检测系统构成及安装位置如图1，图2所示。
图1 Parsytec表面检测系统构成
图2 Parsytec表面检测系统安装位置
Parsytec表面检测界面采用windows化界面，使用方便，各项功能分模块集成，易于调试及操作人员掌握。
主要操作界面有用户使用界面、控制面板和CBE分类器。用户使用界面主要用来查看缺陷信息及显示缺陷照片，是日常使用主要界面。控制面板可以调节检测参数设定检测数据，对检测精度等各项参数进行调节。CBE分类器是对缺陷分类分级调试的主要依据，应用CBE分类器对检测到图像进行人工专家分类，程序根据分类结果计算出缺陷特征值应用与系统进行实际缺陷分类。
3、表面检测系统在生产线上应用
根据表面检测结果发现，在热轧1700生产线冷轧基料系列产品主要存在两种缺陷：夹杂和氧化铁皮。
3.1 根据Parsytec检测对夹杂进行分析
通过对表面检测检测结果统计分析，对大量板卷夹渣调查，其缺陷大多分布在带钢边部0-9cm 位置，其边部夹渣占总夹渣约90%，且边部夹渣多为半嵌入类夹渣，皮下夹杂多分布在板卷中间部位，呈翘皮状。
对夹杂缺陷进行电镜分析，部分少量位Fe-O含有少量的Ca、Si成分。大部分为夹杂物，经电镜分析，主要成分为Ca-Al-O、Ca-Al-Mg-O、Al-Mg-O、Ca-Al-Mg-Si-O等复合氧化物，基本为脱氧产物或渣子。
对1700线夹杂情况进行分析，其产生的主要原因一种为钢水夹杂物在水口蓄积后重新冲刷进铸坯，在铸坯坯壳内表面粘附，轧制后形成夹渣或翘皮缺陷，一种为结晶器液面波动造成的卷渣。
针对以上两种情况，从提高钢水纯净度以及控制结晶器液面卷渣方面入手。针对提高钢水纯净度问题，主要从转炉、精炼冶炼控制，钢包吹氩系统优化，中间包结构优化等方面展开工作。降低钢水全氧含量，转炉工序正在摸索高拉碳吹炼技术，避免补吹，降低钢水全氧含量。连铸区域优化保护渣及水口。
3.2 压入氧化铁皮
对通过对1700线压入氧化化铁皮进行过统计分析，其缺陷主要存在如下几种形貌：
1）中间坯损伤造成氧化铁皮
由于辊道老化或粘钢造成中间坯在运输过程中划伤板坯表面形成氧化铁皮压入。1700线使用了卷箱技术，在中间成卷过程中弯曲辊、托辊以及矫直夹送辊表面磨损严重或转速不匹配都会造成中间坯划伤形成氧化铁皮压入状况。
不过此类氧化铁皮较容易识别，形貌和普通氧化铁皮类似，但有明显的轮廓，头部发尖，尾部发圆。
2）机架间压入铁皮
机架间压入氧化铁皮为三次氧化铁皮，热轧带钢的三次氧化铁皮主要产生在F1～F3机架，在F4～F7机架中很少会出现此类缺陷。[1]
机架间压入氧化铁皮与轧辊使用有着密切关系，在温度等各项制度控制正常情况下，在轧辊使用吨位超一定吨位以上之后就逐渐开始生成此类氧化铁皮。如图8所示，其形貌不固定，氧化铁皮附着在轧辊表面，压入带钢表面，随着板卷压入，在带钢表面由于氧化铁皮不易变形，形成黑色头部白色尾部彗星状氧化铁皮。
3）椒盐铁皮
氧化铁皮呈细小圆形黑褐色散沙状分布在带钢表面，此缺陷较细小，嵌入深度浅，经酸洗后会留下痕迹，类似点状蚀坑。常伴有麻面情况出现。如果是轧辊局部磨损，则此类缺陷会有一定形状，可能会周期性出现或形成带状。[2]
4）机架间粉尘压入
机架间粉尘压入主要是由于水压除尘系统不良，造成氧化铁皮粉末压入带钢表面形成一层薄薄的氧化铁皮压入，如图3所示。
图3 机架间粉尘压入形成氧化铁皮
4、 系统调试与使用过程问题
表面检测系统现场关键点是现场环境维护，Parsytec检测系统以拍照记录识别方式进行缺陷识别分析，现场环境差直接影响照片效果。由于热轧生产线本身作业环境差，油、水、蒸汽、高温等因素混合在一起，对检测影响较大。设备的防水防护要做好，1700线热轧表面检测系统曾发生由于密封问题造成水渗入检测仪表内部造成相机控制模块烧毁现象。
Parsytec检测系统缺陷识别以图片相似度为识别方式，所以存在一定的同一形貌缺陷但实际产生原因不同，整体分类情况分类要依据缺陷照片进行分类，不要主要依赖于实际缺陷原因分类。
5 、结论
根据Parsytec检测结果不仅可以及时反馈热卷表面质量，为生产提供直观质量检测数据，减少下一工序缺陷产品；而且通过Parsytec的检测结果可以对产品表面质量进行直接追溯，对产品表面质量进行缺陷汇总，跟踪现场区域问题对表面质量的影响，将工序异常造成的质量缺陷降低到最低。
目前根据夹杂及氧化铁皮的统计分析，可以查找到相对应设备区域，针对不同区域对工艺设备进行优化维护，减少缺陷数量，控制产品质量。
（1）坚持Parsytec系统的日常维护，确保检测环境的良好，改善检测环境。
（2）将Parsytec检测结果与产品质量判定相衔接，参与到过程质量判定与追溯之中。
（3）充分利用系统检测结果进行统计分析，及时反馈相关工序质量情况，不断提高产品质量。
参考文献
[1] 夏先平.三次氧化铁皮缺陷的成因分析.宝钢技术 2002.4：P34～36
[2] V.B.金兹伯格 板带轧制工艺学 北京冶金工业出版社1998
作者简介
杨小波（1982-），男，河北唐山，本科，助理工程师。