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有色金属加工技术范文1
英文名称:Nonferrous Metals Processing
主管单位:中国有色金属工业协会
主办单位:洛阳有色金属加工设计研究院
出版周期:双月刊
出版地址:河南省洛阳市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1671-6795
国内刊号:11-4742/TF
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发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1972
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有色金属加工技术范文2
[关键词]EPC模式;有色金属工程;投标报价;风险;
中图分类号:TU723 文献标识码: A
引言
随着我国有色金属行业相关企业对海外矿业市场业务的不断开拓,国外有色金属工程项目的总承包进程加快、力度加强。但是,由于国外有色金属工程EPC总承包的周期长,参与方多,受到政治、经济、技术、自然环境等诸多因素影响,综合使得投标企业承担的项目风险随之增大。如何根据国际的市场规则、合同规则、项目管理规则对项目所在地法律规定、税收等方面带来的风险进行控制处理,从而增强工程设计方案及实施方案的完整性及预见性,并最终在充分的投标报价上予以体现,以期获取利润,成为我国企业进行国外有色金属工程项目EPC总承包亟待解决的关键问题。
基于此,本文将分析目前国际比较通用的《(EPC)/交钥匙工程合同条件》与《FIDIC施工合同条件》,探讨出国际EPC项目所共有的主要风险因素,并围绕有色金属工程项目通过专家调查法等进行尝试性地补充与梳理风险因素,在实用性基础上给出EPC模式下国外有色金属工程项目投标报价时应关注的风险因素及可采取的风险应对措施,研究成果为有色金属工程项目风险管理提供重要的参考和依据。
一、概述
1.1有色金属工程项目概述
有色金属工程项目是指针对各种有色金属进行采矿、选矿、冶炼及深加工的各类工程项目,具有以下特点:
(1)专业复杂性高。有色金属工程项目从前期矿山勘察到最终的冶炼产出金属产品涉及到地质、采矿、选矿、冶金、自动化、总图、环保、建筑及结构、水电、暖通、技经及概算等众多专业。
(2)工程项目持续时间较长。一个包含完整采矿、选矿、冶炼工艺流程的有色金属工程项目,从前期现场考察、可行性研究、初步设计及开展施工图设计、到正式开工建设直至建成投产,这可能需要几年时间。
1.2EPC总承包概述
EPC总承包即:“设计-采购-施工”(Engineering,ProcurementandConstruction,简称EPC)是一种包括设计、采购以及施工在内的总承包模式[3],属于一种交钥匙项目。工程总承包企业需按合同约定承担设计、采购、施工等工作,并需要对工程项目的质量、工期、造价及安全作出全面负责。EPC总承包具有以下特点:(1)项目整体经济性较高;(2)EPC总承包商在项目实施过程中处于核心地位;(3)业主工作量大幅降低。
2风险分析
本研究将采用初始清单法、风险调查法及专家调查法对EPC模式下国外有色金属工程建设项目投标报价的风险因素进行识别。基本的研究思路:首先,根据《设计、采购、施工(EPC)/交钥匙工程合同条件》与《FIDIC施工合同条件》,识别出EPC模式下一般工程建设项目共有的风险因素;其次,针对有色金属工程项目采用专家调查法等进行补充与修正;最后,分类整理得出EPC模式下国外有色金属工程项目风险清单,如表1。对于特殊的有色金属工程项目类型可能会产生其特殊的风险因素,这些内容在本文中均不做特殊讨论。
图1风险清单
3风险应对
EPC模式下国外有色金属工程项目承包商在投标时的风险应对措施包括以下方面:
(1)深入调查项目所在地的政治、经济情况及法律法规。总承包商在投标时需要深入调查其政治、经济方面的稳定状态,可以将相应的风险费用计入投标报价中。例如:工程项目所在地的海关清关手续情况、进出口及外汇管制情况、建设及后续的投产运营是否必须雇佣当地劳工等。在调查之后,记录存档,并将相应的风险费记入投标报价[4]。
(2)提高现场勘查及考察的全面性及技术含量。有色金属工程项目承包商在时间及费用等条件允许的状况下,应提高现场考察的全面性及技术含量,不仅应详细考察、证实现场的地质地基、水文气候、地下管线等条件,而且还应该详细考察诸如税费政策、用工政策、市场价格水平、运输条件及建设条件等关键报价因素。
(3)仔细研究业主所要求的EPC模式范围。EPC模式范围相当于业主的任务书,详细记录了设计任务、厂房建设及安装内容、基础设施建设等工作范围等,是总承包的基本依据。因此,必须对其进行仔细研究,如有必要可展开质疑,尤其是对工程范围、拟定功能、检验标准等重要部分,更应明确表达,以求减少因“工程范围不明确”,“拟定功能未达到”等问题给造成不必要的损失。
(4)技术标中适当增加供货商名录。有色金属工程项目的设备费占总造价相当大的比重,如果供货商产生供货问题将直接影响到项目的进度及成本,造成承包商的损失。因此,承包商在投标时可在技术标中适当增加供货商名录,这样在某些供货问题发生时,承包商可通过选择名录中的其他供货商降低自身风险。
(5)对依据基础设计完成的投标报价予以修正。商务标是在项目投标阶段的基础设计基础上框算得到的,通常与项目完工后的最终设计产生相当大比重的误差,为弥补该部分误差、考虑一定的利润空间以及部分不可预见费用,在国外有色金属工程项目的投标报价中可按照一定系数将该项费用计入,以化解这项风险。
4结语
本研究采用一定的风险识别方法,以FIDIC合同条件为研究基础,识别出风险因素清单,并据此提出相应的应对措施,研究结果给出了我国有色金属工程相关企业在EPC模式下国外工程项目投标报价时应借鉴之处。
[参考文献]
[1]王卓甫.工程项目风险管理――理论、方法与应用[M].北京:中国水利水电出版社,2003:197-234.
[2]何丽环.EPC模式下承包商工程风险评价研究[D].天津:天津大学,2008.
[3]张水波.国际工程承包的一种新型合同模式―EPC合同[J].中国港湾建设,1999,(4):47-49.
[4]安立志.EPC总承包项目的风险管理研究[D].北京:华北电力大学,2007.
有色金属加工技术范文3
关键词:连续挤压 铜加工 生产周期 质量控制
1.连续挤压技术原理
在有色金属的加工中,挤压是最主要的方法之一,而连续挤压则是挤压法的一次革命。连续挤压技术是由英国原子能管理局斯普林菲尔德研究所的D.Green提出,在有色金属塑性加工上,带来了极大便利。
连续挤压技术的原理是,利用糟轮的连续运动,来替代传统的挤压筒,从而实现挤压筒的无限工作长度,坯料由旋转挤压轮带动,在挤压腔中,由轮糟的摩擦力作用提供变形力,坯料的温度和所受压力值升高到阈值后,便会从模孔挤出,并且持续不间断进行下去。
相对于传统挤压法,连续挤压技术更加充分地利用了坯料和工具之间的摩擦力,利用轮糟的旋转实现了无限工作长度。因为不存在且持续工作,摩擦力能够产生高温(500摄氏度)和高压(1000MPa),减少了能耗。
2.连续挤压技术在应用中的优势
综合连续挤压技术的原理和生产实际,可以得出该技术的优势如下:
2.1.能耗优势
因为坯料和挤压腔之间的摩擦,且无需作用,摩擦力产生的温度和压力均得到充分的利用,相对于传统的挤压法,所需的变形能耗得到极大降低。同时连续挤压技术,无需进行传统热挤压技术中的坯料加热的程序,这一步的省略,进一步带来了能耗的降低和绿色环保。
2.2.生产优势
连续挤压技术的核心优势并不在于节省能耗,而是工作长度无限的糟轮,这样在生产加工中,产品的长度可以达到数千米甚至更长,无疑带来了很大的优势。首先生产时间得到极大的延长,生产间隙减少,劳动生产率得到提高。其次,连续挤压,切头尾,挤压压余等废料的产生也得到极大控制,节省了大量原材料。同时,具体加工中,小断面尺寸产品的工艺得到简化,时间缩短,而产品的整体的性能和组织的均匀性也得到极大提高。
2.3.造价优势
连续挤压技术的设备剥离了坯料加热等程序,设备紧凑,造价低廉,同时占地面积缩小,厂房建设费用降低。
3.连续挤压技术在铜加工中的应用
3.1.铜扁线
铜扁线是利用连续挤压技术应用最广的铜产品,铜扁线主要用在制作电机和变压器绕组等电器设备上,作为导电材料。因其使用场合,铜扁线的导电性能,拉伸能力,表面质量都能够直接影响变压器绕组的工作性能和质量,对工业和民用电力产生较大影响。
采用连续挤压技术的铜扁线工艺可用八个字表示“上引连铸――连续挤压”,一根铜杆坯料进入挤压轮轮槽时,在轮槽的摩擦力作用下被曳引到由挤压轮和模腔形成的挤压腔内,由于挡料块阻止了铜杆继续前进,产生摩擦,继而由摩擦产生的高压和高温,金属在此作用下通过模口挤出形成铜扁线型材。
挤压的坯料可选用上引法生产的无氧铜杆,首先进行清洁表面的工作,由坯料放线盘放出,经过矫直后直接送入连续挤压机。通过挤压机后挤压成铜扁线产品,但此时温度较高,所以在挤压机的产品出口处有防氧化装置和冷却系统。最后材料送达由计米、涂油和摆臂等装置由收排线机收卷成盘
传统工艺采用热加工,工序是轧制――拉拔――退火,为了达到材料要求,工艺往往复杂,周期长成本高,在使用连续挤压之后,采用上引铜杆作为坯料,只需连续挤压这一道工序即可生产出符合要求的铜扁线。而连续挤压工艺虽然简便,却能生产出具有较好细晶组织,晶粒分布均匀,性能指标符合要求的铜扁线;同时,退火这一工序的省略,也杜绝了因炉温不均匀带来的产品性能变化,同时节省电力,保证沿长度的产品性能是均匀的,且表面质量良好,从而各方面都带来了极大改善,成本和生产周期得到降低,产品质量更加可控。
3.2.铜包铝
铜包铝已经应用了连续挤压技术,开发铜包铝的目的是节省金属铜,并且综合利用铜和铝各自特性实现特殊性能的导线。铝的导电率是铜的百分之六十,比重为三分之一,故相同重量下铝线的导电性能高于铜,但是铝的焊接困难,压接可靠性低,故考虑包覆铜来生产质轻成形好的导线。利用连续挤压技术的持续能力,能够生产长度很长且工艺简单的铜包铝。通常情况下,复合材料挤压技术在连续挤压上往往是较软材料包覆较硬的芯材,而在挤压复合和包套挤压的分界处,则有一区间,可以用材料的硬包软挤压包覆,故铜包铝可由连续挤压技术来生产。
在具体的生产中,铜包铝不同于单纯的铜扁线,在工艺上有部分问题需注意。第一条在于,挤压轮转速;挤压轮转速代表着材料挤压的速度,决定了单位时间产量,而转速太高却会影响到铜铝材料,因为二者并非均匀,所以太快的转速会导致不均匀的形变,产生变形热量,降低模具寿命。第二条是模具强度;铜变形时温度较高,变形抗力很大,而持续进行的挤压会导致温度升高,但在工艺中,冷却模具较为困难,故模具耐高温维持强度的要求较高,模具能够生产合格产品且又耐温不被破坏是该方法的关键。
3.3.铜排
铜排是大电流导电器材,通常用在开关触头,配电设备,高低压电器上,在金属冶炼,电镀等用到超大电流冶炼与电解上有广泛作用。传统的铜排制造方法是轧制法和挤压法,工艺复杂耗时长,质量控制困难。在采用连续挤压技术后,工艺被改进为,首先上引铜杆,然后连续挤压产生初步的铜排,经过拉伸精整,定尺锯切,得到精确的铜排,该方法生产流程短,产品质量稳定,导电性能优越。在生产铜排中,模具设计是关键。
4.结论
因为能耗低工艺简单,产品能够在长度上不受限制,质量稳定,连续挤压技术在铜加工中得到广泛的应用,在诸如铜扁线,铜包铝,铜排等生产上,均有独特优势,可见连续挤压技术相对于传统挤压等加工技术的巨大优势,随着技术的进步,更多的铜加工领域将运用到连续挤压技术。
参考文献
[1] 宋宝韫,樊志新. 连续挤压技术在我国的发展及应用[C]. 2007年中国铜加工技术与应用论坛.北京:中国有色金属加工工业协会,2007:182~190
有色金属加工技术范文4
[关键词]生产实习;质量;冶金技术
中图分类号:TF1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)30-0258-01
一、冶金技术专业简介
冶金技术是科学的应用,对矿石加工钢铁或有色金属提取冶金技术的研究是科学的研究和应用领域的培养。推广和应用工程的设计和实施,技术研究和技术创新,新技术。高层次人才项目规划和管理的冶金企业。
新的组合和科学技术高度发展阶段是冶金技术的主要特点。主要体现在以下两个方面:一是通过冶金过程的优化和新技术的发展,最大限度地满足优质冶金材料行业的相关要求。二是减少冶金生产的资源和能源消耗,减少环境污染,这也是先进专业的主要方向。考虑到中国冶金行业清洁生产水平的因素是低和复杂矿产资源的多元化特点,专业不仅致力于研究减少废物的过程。回收利用和无害化处理技术,也是评价和指导的环保意义和经济意义的复杂矿石的冶炼技术,根据这一原理复杂矿石的利用,最终实现中国优质冶金材料生产生态。
根据上述特点,冶金技术专业主要有三个分支:冶金物理化学,钢铁冶金和有色金属冶金。除了一般的工程专业基础课程和专业课程,学习冶金技术专业主要包括内容:冶金和材料物理化学,物理化学,冶金和材料制备及其电化学能源;钢铁和有色金属冶金新技术的综合利用,新技术和新设备,冶金资源。高质量、高附加值制造业冶金产品和特殊材料的制备技术。
冶金技术专业基础知识,理论知识,技能,和冶金和金属加工和毕业生,广泛的知识和技能等方面,适应能力强。毕业生可以到冶金,化工,材料,环境保护及相关产业。科研和管理部门从事生产技术管理,工程设计,技术开发,新的结构材料和功能材料的研究和开发工作,也可以到高等院校和高等职业学校从事教学工作。冶金技术专业的就业前景,目前,一年中只有20多所高校,培养专业人才是非常有限的,但市场需求特别高。冶金国家快速施工技术需要大量的专业人才,钢铁冶金,有色冶金企业是一个让学生展示他们的技能的好地方。
二、明确生产实习目的
冶金企业生产现场高温、高压的特点,化学用品和噪音,因为不熟悉环境,对生产和管理系统缺乏了解,并在七月温度高的生产实践,导致学生不敢进入实践领域,不想学习甚至缺岗现象,从而影响练习效果,增加了管理的难度。因此,明确的目的和生产实践的重要性,提高学生学习的主动性是提高实习质量的核心。学生实习动员实践之前,向学生讲解实践内容,实践和管理措施的评价,调动学生学习的主动性。在同一时间!生产实习教学大纲,实习指导书,计划等于学生!这有利于学生在实习过程中,结合企业实际情况,学习专业知识和专业技能。
三、多种实习方式相结合
主要生产实践包括跟班学习,实地考察和研讨会。显然,最好是跟班学习实践模式,但由于冶金技术专业进行了为期4周的一般实践,很短的时间,需要在这段时间学习的学生包括生产氧化铝,电解铝生产的碳电极材料的生产。因此,为了解决太多的问题,很短的时间内学习内容的矛盾,采用多种方式相结合的管理模式的实践,提高实习质量。
跟班学习结合小组讨论。针对氧化铝生产过程的特点,长期的过程,学生不可能在每个过程的实习期短周期的理解。因此,在指导学生参观学习现场基于植物,被分为几组,分别到各车间跟班实习车间,根据实践,重点了解,并安排在实习阶段结束时的小组讨论,由相同的学习问题和回答其他学生!集体讨论。这样,不仅可以帮助学生了解整个工厂的情况。知识和学习重点。与对方沟通,实习结束后学生。
专题讲座与跟班学习相结合。熔熔盐电解铝行业相对于氧化铝生产工艺简单,流程短。因此,为了提高实习质量,确保培训效果,采取专题讲座与研究相结合,讲座的时间和内容的合理安排,并与实践相结合的问题,使学生的问题随之而来的实践,听讲座的问题。
专题讲座与现场参观相结合。作为附属单位铝冶炼企业和矿山的炭厂,实习时间的限制,使学生有机会深入了解,因此,为了拓宽学生的知识面,确保培训效果,实践两单位座谈和现场参观学习相结合的方式来使用。与感性认识的植物学生主要设备,用于铝冶金生产的一个完整的概念。
四、综合评定考核
生产实践是一个复杂的教学过程,对学生的评价不仅涉及到许多专业知识的实践结果,专业基础课程理论,还涉及到工厂的实际生产过程中,现有的知识和其他方面的内容。因此,为了高质量的完成实习任务,制定全面、合理的评价体系;实习期间学生的表现!包括劳动纪律,组织纪律,技能等。实习报告,包括完成!写作的标准报告,和综合素质,探讨和总结知识的改进。理论试验和生产实践,主要内容应该是实践的重要内容;综合评价将进行几个成绩按3:4:3的比例,最后的结果是实践。
参考文献
有色金属加工技术范文5
关键词:技工;冶金专业;建设;研究
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)16-0188-02
冶金专业主要为企业培养生产、服务、管理等第一线的实用性综合型复合技能型人才,要求学生能发现问题、分析问题、解决问题,不仅会动手而且要会动脑。能根据一些特征现象分析生产中要发生的问题,能快速判断问题产生的原因并及时处理问题。这些都对冶金专业的学生提出了更高的要求。而冶金专业还存在着许多特殊情况,如工作环境差,工作强度大,工作污染性危险性大,温度高,在高温下还要穿厚厚的工作服等,这又使得冶金专业的学生都是不情不愿的,出现了学习热情差,基本对冶金不感兴趣等一系列情况。这些情况都使得冶金专业学生的学习雪上加霜。因此,如何探讨一个可行的并能改善这些情况的方法至关重要。我校根据企业实际用工情况,根据集团下属企业用工主要是铝行业的特点,取有色金属冶金中铝方向进行专业设置,增强了针对性,改变了常规冶金专业什么金属都学什么金属都不专的特点,使得学生的学习范围减小,热情增高,为冶金专业在技工学校大力发展取得了一些经验。
一、以就业为导向,缩减专业范围
技工学校主要是培养动手能力强、责任心强的一线操作人员,基于这种想法,我校组织冶炼专业的骨干教师于2011年深入各冶金企业进行调研,并形成了《企业用人情况调研报告》。从调查情况看,我校学生都是到云南铝业股份有限公司、云南涌鑫铝业有限公司、云南文山铝业有限公司、云南泽鑫铝业有限公司和云南润鑫铝业有限公司等铝业方面公司从事氧化铝生产、铝电解车间控制和生产,还有浩鑫铝箔有限公司从事金属加工等工作,与其他冶金方面知识关联不大,因此把有色金属冶金(铝方向)作为我校的主要冶金专业研究方向,形成以拜耳法、烧结法生产氧化铝-熔盐电解法生产金属铝液-熔炼与铸造加工技术生产铝箔等一条龙的铝板块教学,提高了针对性,改变了传统性的冶金专业什么金属都学,但什么都不精通的弊病,减轻了技校生因基础差而学习困难的问题,满足了定向企业的用人要求,为企业培养了技能型、应用型、复合型的人才。
二、以思想为契机,培养冶金品质
由于冶金行业的特殊性,如工作环境差,劳动强度大,污染性危险性大,工资待遇相对较低,生产一线噪音、空气、高温等都会让学生望而却步,就是到了企业也对生产现场有种种意见,一有机会就会选择跳槽换工作,造成企业培养成本高,学校培养积极性差等。为此,我校加强了思想教育,以冶金行业在社会发展中的不可替代的重大作用唤醒学生的社会责任感,以冶金人的优秀品质树立自己人生价值观。如要求学生脊梁像钢钉,在铁锤的敲打下牢牢地扎根企业;要求学生坚韧像小草,无论环境多差,多少人的踩踏都能够直立起身子;要求学生努力像蜗牛,虽然我们起点低、爬得慢、背负沉重的压力,但我们永远不会停止前进的脚步,总有一天我们会征服一个个难关一个个高山。具备了上述品质,我们才能够适应各种各样的环境。
三、以实用为目的,优化学习内容
由于我校只针对铝方向进行教学,传统的学科设置不能适应我校的实际情况,根据必要性、够用性的原则,我们压缩了公共课,仅设置了化学、德育、体育、三生教育与应用文写作、计算机三合一;而专业基础课为培养专业素质,打下坚实的专业基础功底,设置了有色冶金概论、冶金企业管理、冶金设备、机械制图、安全生产与环境保护。专业课主要体现了实用性和针对性,分为了三大教学模块,主要是氧化铝生产、电解铝生产、铝及铝合金加工。每个模块包括理论教学和专业实践教学两方面。理论方面以氧化铝生产工艺、氧化铝生产设备、铝电解生产技术、电解铝生产工艺与设备、铝合金熔炼与铸造技术、铝及铝合金连续铸轧带坯生产、铝箔生产及深加工、电解铝液铸轧生产板带箔材为主,实践教学方面重点讲授生产一线的工艺流程、机械设备、控制技术、操作技术等。发展以综合性应用理论为基础,以企业现场实际操作为目的的专业性教学。
四、以仿真为手段,身临其境教学
冶金过程是一个复杂而庞大的工业过程。因此,让学生学习好专业理论知识的同时,又能在学习中培训实践操作技能,进行实训教学是必不可少的。通过实训教学,使学生能够在教室里进行实训作业,认识各种生产装置,并亲手进行操作。这样通过实训让学生理解所学的专业理论知识,完成了安全经济的各种实训任务。学校采购了氧化铝生产工艺仿真实训软件和铝电解仿真实训软件,购置了熔炼、干燥、传热、铸轧、压延等实训装置,通过仿真实训实验室,满足了学生的理论学习和技能训练的要求。
五、以实践为重点,强化现场操作
企业需要的是动手能力强的学生,如何培养学生实际动手能力成为冶金专业的重中之重,同时冶金企业缺乏能迅速适应工作岗位的技术人员,这就要求学生在校期间就能够做到上岗前的培训,做到“入厂就入岗”。我校每节课都以实际动手为指导思想,以操作技能为目标,通过老师深入到企业进行摄像,利用录像和图片对相应的内容进行解说,以学校现有的模型进行实物演示,同时每学期开学时到企业进行参观实习,在教学中学习理论一段时间后,根据所学的到企业进行跟班学习,到二年级结束时到企业顶岗实习一年的时间,真正做到和企业不脱钩,零距离的接触。我校冶金05班的10个学生到涌鑫铝业有限公司只经过了三天简单培训时间就直接跟师上岗了。
六、以提高为责任,加强师资建设
我校冶金专业为新专业,但教师质量很高,目前专业课的教育都是在企业工作过有着实践经验的老师,具有研究生学历教师占60%,既有深厚的理论功底,又有丰富的实践经验。学校每年都安排专业教师去企业进行岗位培训,知道企业所需,又能根据所需进行教学。另一方面聘请相关企业的技术骨干或企业高工到校进行兼职。真正做到培养是为了提高,提高教师的专业水平才能提高学生的技术水平。
只有充分认识技工学校开展冶金专业存在的问题和困难,结合职业教育的特点,缩减专业范围,合理进行课程设置,开发职业教育的特色教育,灵活安排教育内容,重视教学方法和实际操作能力的培养,加强师资建设和实训设备投入,才能在当前社会形势下培育出一批“下得去、上手快、留得住、用得上”的新型冶金技能人才。
参考文献:
[1]陈福亮,陈利生,徐征,余宇楠,李柏村.浅谈高职院校冶金工程专业的教学现状和教学改革的对策[J].中国校外教育,2010,(52).
[2]于钧,苑中国,王宏启,焦圣喜.浅谈高职院校冶金工程专业的改造[J].中国冶金教育,2003,(01).
有色金属加工技术范文6
关键词:表面质量检测系统;铝板带;应用
中图分类号:TG339 文献标识码:A 文章编号:1671-6795(2015)06-0029-03
近年来,我国掀起了铝板带生产线建设的,一些生产线的装备与自动化程度已经达到了国际先进水平。随着铝加工技术的发展,交通运输用铝材、包装材料(易拉罐等)用铝材、印刷版基用铝材等产品已成为各铝板带加工厂的主导产品。这些产品对表面质量的要求越来越高,良好的表面质量是企业在激烈的市场竞争中求得生存和发展的前提条件,因表面质量问题使企业蒙受巨大经济损失的事件屡见不鲜,因而许多企业开始关注如何进一步提高带材的表面质量。传统的表面质量检测通过开卷、翻板等人工检查完成,检出率低,缺陷反馈不及时,且受主观因素的影响,缺乏准确性和规范化,已无法满足高速生产中实时监控、在线预警、缺陷分析等需要。因此,有必要装配表面质量检测系统对表面质量进行实时、准确的监控,以保证高精铝板带的表面质量[1]。
1组成及原理
表面质量检测系统由硬件设备和软件系统两大部分组成。硬件设备包括图像采集设备(光源、CCD摄像机等),以及软件系统所需的控制柜、服务器、电脑终端等。软件系统包括图像处理系统、图像识别系统、缺陷分类、数据分析等。表面质量检测系统的原理是,在带材上下表面分别安装摄像机及光源,采用反射光观察方式检测缺陷,利用特殊光源以一定方向照射到带材表面上,摄像机在带材表面上扫描成像;当带材表面有缺陷时,根据缺陷的光学特征,光线反射后会呈现出明暗不同的区域;将摄像机所得图像信号传输到计算机,通过图像处理后,提取图像的特征参数,再进行图像识别,判断出是否存在缺陷以及是哪种缺陷。图1为表面质量检测系统的结构示意图。
2优点
表面质量检测系统的优点如下:(1)可用于检测带卷所有的物理缺陷,包括在带卷上的位置、个数、形状等,并将其记录下来,生成检测报表,便于离线分析。该系统可识别如辊印、划伤、边部裂纹、横折印等多种常见缺陷;(2)有助于对所检测的带卷进行分类处理,避免不合格的产品出厂遭遇退货和投诉的损失;(3)根据检测结果,可对有局部缺陷的带卷作进一步处理,剔除不合格部分,以提高带卷的成品率;(4)更进一步,根据检测结果,可对产品缺陷的原因进行分析,采取及时更换轧辊等措施,排除工艺设备上的错误源,以彻底杜绝缺陷的进一步生成;(5)缺陷检测信息可传递到下游工序,下游工序可有目的的调整生产工艺并重点检测相应位置,以提高产品质量和生产效率。
3应用实例
基于表面检测系统的诸多优点,国内外许多铝加工生产线上均配有该系统,如热轧机组、拉矫机组、纵切机组等。德国AluNorf热轧、中铝瑞闽热轧、美国WiseAlloys热轧、河南中孚热轧等均配有表面质量检测系统。以瑞闽热轧为例,系统所需的光源及摄像机安装在精轧机切边剪后、卷取机前。采用卤素灯光源,摄像机采用行扫描技术,对铝带材表面进行连续的线扫描,每秒最多可以完成两万行的信号跟踪。典型分辨率为0.5×0.8mm,最高为0.2×0.2mm[2]。图2为瑞闽热轧表面质量检测装置的布置图。相对于热轧机组等轧制设备,表面质量检测系统在精整设备上应用更为广泛,如巴西Pinda工厂的涂层机组和纵切机组、希腊Elval工厂的涂层机组和拉矫机组、德国Koblens工厂的纵切机组、比利时Duffel的连续退火线、德国Gottingen工厂的印刷版基生产线、爱克发(Agfa)公司的多条印刷版基生产线、中铝瑞闽的拉矫机组、上海SAPA(格朗吉斯)的拉矫机组和纵切机组、中铝西南铝的拉矫机组、新疆众和的切边机组、纵切机组和清洗机组、常熟铝业的拉矫机组、华峰铝业的拉矫机组等。以德国Gottingen工厂的印刷版基生产线为例,由于印刷版基是一种对表面质量非常敏感的产品,微小的缺陷即会影响最终的印刷质量,因此在上下表面均采用双传感器配置,即上、下表面各配置一个线扫描相机和面扫描相机;分辨率可达0.125×0.125mm。图3为Gottingen印刷版基生产线上表面质量检测装置的布置图。当带材被剪切时,系统能自动根据检测结果分选出有缺陷的材料,达到定位缺陷,指导剪切的作用。
4结束语
表面质量检测系统的使用,为操作人员提供了带材表面缺陷的可视图像,改变了传统的表面质量抽检模式,使得带材表面质量数据有了完整记录,也为工艺优化创造了条件。但缺陷的识别精度与系统内的缺陷样本直接相关,要提高系统的精度和实用性,需要针对不同生产线,大量采集缺陷样本,不断充实缺陷样本库内容。随着铝加工技术的发展,对产品表面质量要求的提高,表面质量检测系统在铝板带生产线上的应用将越来越广。
参考文献
[1]罗新斌,黄秀琴,贾建昇,邢青青.一种在线铝带材表面缺陷提取方法[J].有色金属加工,2013,42(5):44-46.