Instalação piloto de descalcificação de água de alta pressão na fabricação de aço faz uso de câmeras de imagem térmica Micro-Epsilon

A Tata Steel está usando uma câmera de imagem térmica thermoIMAGER TIM M-1 da Micro-Epsilon com um comprimento de onda curto de 1 µm, bem como uma câmera de imagem térmica de comprimento de onda longo thermoIMAGER TIM 400T 1500, para medir a temperatura da superfície antes e depois da descalcificação para avaliar a capacidade de desincrustação e o calor perda com base na pressão / fluxo do bico e na velocidade de descalcificação.

A descalcificação com água de alta pressão (HPW) é o processo de remoção de incrustações de óxido pulverizando a superfície de aço quente sob uma faixa de água de pressão moderada a alta usando sistemas estacionários (geralmente bicos de jato plano) ou rotativos (descalcificador de rotor).

O objetivo é remover idealmente a escala solta a pegajosa, primária a terciária sob impacto e resfriamento de superfície ideais, bem como o consumo da taxa de fluxo de água, para melhorar a qualidade da superfície de produtos laminados e minimizar o desgaste do rolo de trabalho.

Mecanismos termomecânicos de fluido sólido complexos atuam através da escala, interface da escala e sub-superfície do substrato de aço, dependendo dos parâmetros do processo de descalcificação de pressão de impacto, energia de descalcificação e temperatura.

O processo de descalcificação HPW é um processo severo onde, em particular, a medição da temperatura e do estado da superfície são difíceis de alcançar (em vista de vapor / água, resíduos de incrustação de óxido, caixas de descalcificação confinadas).

Medir as perdas de superfície usando a tecnologia IR pode fornecer benefícios ao processamento termo-mecânico para tipos de aço difíceis de laminar que são propensos, por exemplo, a rachaduras de ductilidade e / ou defeitos de superfície, e leva a uma descalcificação eficiente sob mapas de regime robustos e energeticamente eficientes.

Para estudar e otimizar o processo de descalcificação, a Tata Steel juntamente com o Steel Metal Institute em South Wales (SAMI) https://www.samiswansea.co.uk/ renovou uma plataforma de descalcificação HPW para otimizar o processo.

A unidade pode ser utilizada em dois modos, estático ou dinâmico, com material quente ou frio, desde aço até material de simulação. Amostras reaquecidas são tipicamente blocos de 70x70x100 mm de espessura colocados em um carro que transporta a amostra a uma velocidade fixa (até 4m / s).

Após a descalcificação, o carro para e a amostra é transferida para um recipiente cheio de argônio para limitar a oxidação posterior.

Todos os sinais (altura, pressão, vazão, temperatura, etc.) são registrados por meio de um sistema de aquisição de dados Windaq. Um sofisticado procedimento de pós-análise foi implementado para caracterizar a eficiência da descalcificação.

A Tata Steel está usando uma câmera de imagem térmica thermoIMAGER TIM M-1 da Micro-Epsilon com um comprimento de onda curto de 1 µm, bem como a câmera de imagem térmica de longo comprimento de onda thermoIMAGER TIM 400 T1500, para medir a temperatura da superfície antes e depois da descalcificação. As câmeras são montadas acima do carrinho de descalcificação.

Ao utilizar detectores de comprimento de onda curto e longo e o efeito da emissividade na escala em diferentes comprimentos de onda, a Tata Steel pode avaliar a descalcificação e a perda de calor com base na pressão / fluxo do bico e na velocidade de descalcificação para desenvolver mapas de regime para o processo de produção.

A câmera thermoIMAGER TIM M-1 foi fornecida com duas ópticas intercambiáveis, f =25 e 75mm respectivamente, o que permite flexibilidade no campo de visão e localização da câmera. O detector de comprimento de onda curto de 1 µm é mais adequado para ambientes agressivos e úmidos, com erro de emissividade reduzido em altas temperaturas.

Incluído com as câmeras está o poderoso software TIM Connect, que permite que as câmeras sejam usadas em modo de varredura de linha ou aquisição contínua de uma distância e local fixos. A função de varredura de linha é particularmente útil quando há espaço de visualização restrito e permite que uma imagem completa da laje seja criada à medida que ela passa.

Como Didier Farrugia, Scientific Fellow, Rolling Finishing &Measurement Department da Tata Steel RD UK, comentou :“ As medições térmicas feitas, juntamente com o estado da superfície durante e pós-descalcificação, juntamente com o uso de uma câmera ótica CCD pós-descalcificação, permitiram o desenvolvimento de conhecimentos importantes de descalcificação HPW para implementação direta e otimização de práticas de planta . ”

Qualquer otimização de rendimento, seja em termos de escala ou perda de metal durante o reaquecimento, bem como melhorar o estado da superfície e a minimização de defeitos, representa um benefício crítico de desempenho de custo para a indústria de aço, na região de £ 1 milhão para ganho de rendimento de ~ 1% .

Didier Farrugia conclui:“As câmeras provaram ser confiáveis ​​e fáceis de usar, incluindo a possibilidade de sincronizar as duas câmeras em dois locais específicos para rastreabilidade total da temperatura. As câmeras também estão sendo usadas em outras partes específicas do processo de fabricação do aço. ”

Para obter mais informações sobre a série thermoIMAGER TIM de câmeras de imagem térmica, visite www.micro-epsilon.co.uk ou ligue para o departamento de vendas da Micro-Epsilon no telefone +44 (0) 151 355 6070 ou e-mail [protegido por e-mail]