شرکت دیده رایان صنعتی اصفهان (درصا)|info@dorsa-co.ir
//مانیتورینگ زیر ورق در واحد اسید شویی
مانیتورینگ زیر ورق در واحد اسید شویی ۱۳۹۸-۸-۲۲ ۱۲:۱۰:۵۸ +۰۰:۰۰

Project Description

Steel Surface Monitoring In Cold Rolling Area

شرح پروژه:

کیفیت سطح ورق یکی ازمهمترین پارامترهای محصول نهایی در صنعت فولاد است. از این رو در بخشهای مختلف کیفیت سطح بررسی میشود. در برخی از واحد ها این کار به صورت چشمی و اپراتوری و در برخی از واحدها به صورت هوشمند و با سیستم های نوین انجام می شود. نمایش با کیفیت بالا از زیر ورق به اپراتور، تأثیر زیادی در تشخیص عیوب سطحی خواهد داشت. انتخاب نوع دوربین و همچنین بستر ارسال تصویر و نمایشگر ویژه از نکات این بخش خواهد بود. همچنین ایجاد امکانات نرم افزاری مانند ثبت تصاویر و نمایش با سرعت قابل کنترل می تواند مفید باشد. همچنین به دلیل سرعت بسیار بالای ورق، مبحث نورپردازی به منظور جلوگیری از کشیدگی تصویر امری مهم و انکار ناپذیر است. همچنین به دلیل کیفیت و حجم بالای تصاویر، بستر GigE بستری مناسب برای ارسال تصویر خواهد بود. دوربین های باسلر بیشترین جزییات از سطح زیرین ورق را به اپراتور نمایش خواهند داد و آخرین حلقه ی این پروژه مانیتور با کیفیت بوده که تصویر گرفته شده را به کاربر نمایش خواهد داد.

اجرای این طرح پژوهشی می تواند در زمینه های زیر نتایج مثبتی را به همراه داشته باشد:

  • افزايش كيفيت محصولات
  • كاهش هزينه هاي توليد و نهايتا كاهش قيمت تمام شده
  • افزايش راندمان توليد
  • افزايش دانش فني و ارتقاء تكنولوژي
  • بالا بردن ارزش افزوده
  • قطع واردات و كاهش وابستگي
  • كاهش ضايعات و استفاده مجدد از آنها
  • كاهش مصرف مواد و انرژي
  • افزایش کارآیی نیروی انسانی شاغل در شرکت
  • استفاده بهتر از امكانات توليدي و پشتيباني توليد موجود

همچنین با توجه به شرایط محیطی واحد اسیدشویی محدودیت‌هایی از لحاظ پیاده‌سازی سخت‌افزاری وجود داردکه می توان به سرعت زیاد عبور صفحات، لرزش زیاد سازه و عبور و مرور کارگران بایستی اشاره نمود. با توجه به نیازهای این واحد و همچنین محدودیت‌های اتخاذ شده از جانب آنها لازم است مناسب ترین تجهیزات تصویربرداری به کار گرفته شود

چالش ها و راه حل های پروژه:

درواحد اسید شویی مجتمع فولاد مبارکه عملیات بازرسی سطح زیر ورق به دلیل زاویه دید بسیار نامناسب و همچنین کمبود نور با مشکلات بسیاری روبروست. به همین دلیل در این پروژه ما با ایجاد یک سیستم مانیتورینگ هوشمند به اپراتور کنترل کیفی کمک کردیم تا عملیات بازرسی سطح را به بهترین شکل ممکن انجام دهد. به طور کلی انتخاب نوع دوربین، بستر ارسال تصویر، نورپردازی مناسب و همچنین استفاده از نمایشگر ویژه از نکات مهم این پروژه بود که توانستیم با ایجاد امکانات نرم افزاری مانند ثبت تصاویر و نمایش تصاویر با سرعت قابل کنترل،  ابزاری مفید برای اپراتور طراحی نماییم. برای حل مشکلات محیطی فراوانی که در واحد اسیدشویی برای نمایش تصویر مناسب از سطح زیر ورق وجود دارد، دو راهکار سخت افزاری و نرم افزاری پیش روی ما قرار دارد. در ادامه به بیان مشکلات محیطی موجود پرداخته و روش های حل آن ها را دسته بندی می کنیم.

چالش اول: سرعت زیاد

سرعت زیاد ورق در هنگام عبور از مقابل اتاقک کنترل کیفی هر گونه سنسور منتقل کننده تصویر را برای دنبال کردن یکپارچه تصویر با چالش مواجه می سازد.

راه حل:

استفاده از دوربین با سرعت و کیفیت بالا (UHD)

چالش دوم: نور نامناسب

نبود نور کافی در ناحیه زیر ورق می تواند باعث شود که سیگنال تصویری مناسبی از زیر ورق به اتاقک منتقل نشود.

راه حل:

جوش دادن ساپورت در مکان مناسب برای نورپردازی (با توجه به زاویه نصب دوربین) و نصب پروژکتورها بر روی ساپورت

چالش سوم: نویز پروژکتورها

نویز نوری ۵۰ هرتز به دلیل وجود پروژکتورهای AC فراوان در خط اسید شویی وجود دارد که دارای توان بالایی بوده و به شدت تصویر خروجی را تحت تاثیر خود قرار می دهد.

راه حل:

برای حل این مشکل از راهکار کاملا نرم افزاری استفاده کردیم که در آن با اعمال ناچ فیلتر با فرکانس و توان افت مناسب بر روی دنباله های متوالی تصویر نویز نوری مذکور را حذف کردیم.

نمای نرم افزار:

معرفی فولاد مبارکه:

مجتمع فولاد مبارکه از شرکت‌های پیشرو ایرانی درزمینه‌ی تولید ورق‌های فولادی است. این شرکت با مأموریت ایفای نقش محوری در توسعه صنعتی، اقتصادی و اجتماعی کشور و ارتقای سطح فناوری صنعت فولاد، به‌عنوان سازمانی جهانی تراز بیش از پنجاه درصد از مصرف فولاد کشور را جهت استفاده در صنایع خودروسازی و قطعه‌سازی، صنایع فلزی سبک، صنایع فلزی سنگین و لوله‌های انتقال سیالات، صنایع بسته‌بندی، صنایع لوازم‌خانگی و الکتریکی و صنایع لوله و پروفیل تولید می‌کند. مجتمع فولاد مبارکه دارای هفت مجتمع صنعتی در نقاط مختلف کشور بوده و بیش از بیست هزار نفر در بخش‌های مختلف این شرکت به کار اشتغال دارند. این شرکت دارای ظرفیت تولید ۵/۷ میلیون تن انواع محصولات فولادی تخت گرم و سرد نوردیده، قلع اندود، گالوانیزه و رنگی از ضخامت ۱۸/۰ تا ۱۶ میلی‌متر در سال است. واحدهای مختلف شرکت فولاد مبارکه عبارت‌اند از: ناحیه‌ی آهن‌سازی شامل آهک‌پزی، گندله‌سازی، احیاء مستقیم، ناحیه فولادسازی، ریخت گری مداوم، پرداخت و خنک‌سازی شمش، نورد گرم، تکمیل نورد گرم، اسید شویی، نورد سرد، واحد تولید ورق قلع اندود، واحد تولید ورق گالوانیزه، واحد تولید ورق رنگی، واحد فولادسازی و نورد پیوسته.

پودر سنگ‌آهن موردنیاز از معادن گل گهر و چادرملو تأمین می‌شود و به‌وسیله راه‌آهن به واحد انباشت و برداشت شرکت فولاد مبارکه حمل می‌گردد. پودر سنگ‌آهن انباشت شده در واحد صفحه‌های گندله‌سازی تبدیل به گندله می‌شود. این گندله‌ها بعد از طی مرحله پخت، در واحد احیاء مستقیم، به آهن اسفنجی تبدیل شده و سپس در کوره‌های قوس الکتریکی واحد فولادسازی ذوب می‌شود. فولاد مذاب برای تبدیل به تختال به ماشین‌های ریخته‌گری مداوم انتقال می‌یابد.

تختال خنک و پرداخت‌شده، بعد از پیش گرم شدن در واحد نورد گرم، نورد شده و سپس به واحد تکمیل نورد گرم و یا به واحد اسیدشوئی منتقل‌شده و در نهایت ورق تولیدی برای کاهش ضخامت به واحد نورد سرد، ارسال می‌شود. همچنین بخشی از محصولات سرد نوردیده به واحدهای قلع‌اندود، گالوانیزه و رنگی منتقل می‌شود.

معرفی واحد اسید شویی:

در این خط سطوح اکسیدشده کلاف های گرم نوردیده تمیز شده و آماده عملیات نورد سرد می شوند. فرایند تمیزکاری سطوح ورق با استفاده از اسيد کلريدريک به دو صورت ناپیوسته و نیمه پیوسته قابل انجام است. محصول این خط کلاف اسیدشویی نامیده می شود. خط اسیدشویی شامل بخش ورودی، بخش فرایندی، بخش لبه بری و بخش خروجی است. بخش ورودی شامل دو کلاف بازکن ( که مندرل آن قابلیت بازشوندگی برای گرفتن بهتر کلاف را دارد)، پینچ رول، فلاتنر، قیچی ورودی، دستگاه پانچ، دستگاه برش هلالی، تجهیز کنترل مرکز ورق و لوپ ذخیره ورق است-  پس از آن کلاف به بخش فرایند می رود. این بخش شامل یک مخزن شستشو، حوضچه های اسید رقیق شده، حوضچه های شستشوی ورق و خشک کن می باشد. در بخش فرایند اکسیدهای روی، ورق توسط محلول رقیق اسید هیدروکلریک جدا شده و سطح آن با آب شسته شده تا اسید به جا مانده جدا شود. سپس با هوای داغ، خشک شده و به بخش لبه بری می رود. در بخش لبه بری، لبه های ورق بریده شده تا عرض ورق به اندازه مورد نیاز سفارش برسد. بخش خروجی شامل دستگاه روغن زن، تجهیز کنترل لبه ورق برای جلوگیری از تلسکوپی شدن کلاف، قیچی خروجی، کویل جمع خروجی، کویل کار (مجهز به ترازوی اندازه گیری وزن کلاف) می باشد. کلاف اسیدشویی شده هم به صورت مستقیم قابل فروش است و هم می تواند برای تولید محصول با ضخامت کمتر به خط نورد سرد فرستاده شود اما مهمترین دلیل انجام فرایند اسیدشویی،تولید مواد خام برای خط نورد سرد است. کلاف اسیدشویی شده برای فروش، به صورت خشک یا روغن زده شده و با ابعاد مختلف بر اساس نیاز مشتری آماده تحویل می شود. همچنین اسيد کلريدريک استفاده شده در فرایند اسیدشویی برای بازیافت به واحد احیاء اسید فرستاده شده تا بتوان دوباره از آن استفاده کرد و از آلوده شدن محیط زیست جلوگیری نمود.

بطور خلاصه هدف از نصب اين خطوط عبارتست از :

  1. حذف اکسيدهاي سطحي از روي ورق با عبور دادن آن از حوضچه هاي اسيد کلريدريک
  2. کناره بري ورق براي رسيدن به عرض نهايي و حذف هرگونه عيوب احتمالي موجود درکناره هاي ورق
  3. روغن کاري سطح ورق با استفاده از ماشين الکترواستاتيک
  4. اصلاح شکل ورق گرم با استفاده از دستگاه استرچ لولر
  5. بازرسي کلاف براي بررسي و کنترل تمام اطلاعات اصلي کلاف (شماره ذوب ، شماره برنامه ، وزن ، ضخامت ، عرض ، نوع فولاد ، درجه حرارت کلاف پيچي و غيره ) و روشن کردن هر گونه اشکال ناشي از فرآيندهي قبلي (خارج از ضخامت در سر و ته کلاف ، لبه بري ، عيوب سطحي ، آخال غير فلزي ، پوسته هاي اکسيدي ، ترک ، زنگ زدگي و … )