L'installation pilote de détartrage à l'eau haute pression dans la fabrication de l'acier utilise des caméras thermiques Micro-Epsilon

Tata Steel utilise une caméra thermique thermoIMAGER TIM M-1 de Micro-Epsilon avec une courte longueur d'onde de 1 µm, ainsi qu'une caméra thermique thermoIMAGER TIM 400T 1500 à longue longueur d'onde, pour mesurer la température de surface avant et après le détartrage afin d'évaluer la détartrage et la chaleur perte basée sur la pression/le débit de la buse et la vitesse de détartrage.

Le détartrage à l'eau à haute pression (HPW) est le processus d'élimination du tartre d'oxyde en pulvérisant la surface chaude de l'acier sous une gamme d'eau à pression modérée à élevée à l'aide de systèmes fixes (généralement des buses à jet plat) ou rotatifs (détartrant à rotor).

L'objectif est d'éliminer idéalement le tartre lâche à collant, primaire à tertiaire sous un impact et un refroidissement de surface optimaux, ainsi que la consommation de débit d'eau électrique, pour améliorer la qualité de surface des produits laminés et minimiser l'usure des cylindres de travail.

Des mécanismes thermomécaniques à fluide solide complexes agissent à travers l'échelle, l'interface d'échelle et la sous-surface du substrat en acier en fonction des paramètres du processus de détartrage de la pression d'impact, de l'énergie de détartrage et de la température.

Le procédé de détartrage HPW est un procédé sévère où notamment les mesures de température et d'état de surface sont difficiles à réaliser (au vu de la vapeur/eau, des débris de tartre d'oxyde, des caissons de détartrage confinés).

La mesure des pertes de surface à l'aide de la technologie IR peut apporter des avantages au traitement thermomécanique pour les nuances d'acier difficiles à laminer qui sont sujettes, par exemple, à la fissuration de ductilité et/ou aux défauts de surface, et conduit à un décalaminage efficace sous des cartes de régime robustes et écoénergétiques.

Pour étudier et optimiser le processus de détartrage, Tata Steel et le Steel Metal Institute de Galles du Sud (SAMI) https://www.samiswansea.co.uk/ ont réorganisé une plate-forme de détartrage HPW pour optimiser le processus.

L'unité peut être utilisée selon deux modes, statique ou dynamique, avec un matériau chaud ou froid, de l'acier au matériau de simulation. Les échantillons réchauffés sont typiquement des blocs de 70x70x100 mm d'épaisseur placés sur un chariot qui transporte l'échantillon à une vitesse fixe (jusqu'à 4m/s).

Après le détartrage, le chariot s'arrête et l'échantillon est transféré dans un récipient rempli d'Argon pour limiter l'oxydation supplémentaire.

Tous les signaux (hauteur, pression, débit, température, etc.) sont enregistrés via un système d'acquisition de données Windaq. Une procédure post-analyse sophistiquée a été mise en place pour caractériser l'efficacité du détartrage.

Tata Steel utilise une caméra thermique thermoIMAGER TIM M-1 de Micro-Epsilon avec une courte longueur d'onde de 1 µm, ainsi que la caméra thermique thermoIMAGER TIM 400 T1500 à longue longueur d'onde, pour mesurer la température de surface avant et après le détartrage. Les caméras sont montées au-dessus du chariot de détartrage.

En utilisant des détecteurs à longueur d'onde courte et longue et l'effet de l'émissivité sur l'échelle à différentes longueurs d'onde, Tata Steel peut évaluer la détartrage et la perte de chaleur en fonction de la pression/du débit de la buse et de la vitesse de détartrage pour développer des cartes de régime pour le processus de production.

La caméra thermoIMAGER TIM M-1 a été fournie avec deux optiques interchangeables, respectivement f=25 et 75 mm, ce qui permet une flexibilité dans le champ de vision et l'emplacement de la caméra. Le détecteur à longueur d'onde courte de 1 µm est le plus adapté aux environnements difficiles et humides avec une erreur d'émissivité réduite à des températures élevées.

Le puissant logiciel TIM Connect est inclus avec les caméras, qui permet d'utiliser les caméras en mode balayage linéaire ou en acquisition continue à partir d'une distance et d'un emplacement fixes. La fonction de balayage linéaire est particulièrement utile lorsque l'espace de visualisation est restreint et permet de créer une image complète de la dalle lors de son passage.

Comme l'a commenté Didier Farrugia, chercheur scientifique, département de laminage et de mesure chez Tata Steel RD UK :« Les mesures thermiques effectuées, ainsi que l'état de surface pendant et après le décalaminage, couplées à l'utilisation d'une caméra optique CCD après le décalaminage, ont permis le développement de connaissances clés sur le décalaminage HPW pour la mise en œuvre directe et l'optimisation des pratiques de l'usine . ”

Toute optimisation du rendement, que ce soit en termes d'échelle ou de perte de métal pendant le réchauffage, ainsi que l'amélioration de l'état de surface et de la minimisation des défauts, représente un avantage critique en termes de coûts-performances pour l'industrie sidérurgique, de l'ordre de 1 million de livres sterling pour un gain de rendement d'environ 1 % .

Didier Farrugia conclut :« Les caméras se sont avérées fiables et faciles à utiliser, avec notamment la possibilité de synchroniser les deux caméras à deux emplacements spécifiques pour une traçabilité totale de la température. Les caméras sont également utilisées dans d'autres parties spécifiques du processus de fabrication de l'acier. »

Pour plus d'informations sur la série de caméras thermiques thermoIMAGER TIM, veuillez visiter www.micro-epsilon.co.uk ou appeler le service commercial Micro-Epsilon au +44 (0)151 355 6070 ou envoyer un e-mail à [email protected]