[发明专利]用于超声检验热轧材的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在一个轧机机列的多个相继布置的轧机机架的一个中在轧制过程期间对热轧材进行超声检验的装置，包括至少两个在它们之间保留一个辊缝的轧辊，其中，对这些轧辊配置一些超声检验头，这些超声检验头被这样设置，使得辊体的部分本身用作超声波通往辊缝中的待被检验的轧件的通过段。

背景技术

这种装置例如由DE 199 15 203 C2已知。在那里介绍的装置涉及一种轧机机架中的装置，该轧机机架在轧制过程中定位在精轧机架的前面。也就是说，在此钢已经几乎完全被轧制成其所期望的形状。由此，轧材内部的缺陷、即例如夹杂物的可发现性由于遭受的拉延而变难。钢中的反射面变得越来越小并且信号越来越弱。

在上述出版物中优选给出的实施形式中，设置了三个星形设置的轧辊(所谓的Kocks轧机)，这些轧辊在它们之间形成辊缝。这些盘形的轧辊必须被专门地再加工或者制造，由此可使超声检验头被安装。

因为这种轧机机架如上所述地是一个精轧机架之前的机架，所以在轧制线材的不同尺寸的情况下也必须设置不同的孔型，这带来显著的装配和安装成本。此外，轧辊孔型的弯曲是不利的，因为它用于超声辐射的几何聚焦，但这不总是期望的。该聚焦通过声速的彼此间的关系来辅助。超声辐射的集束引起轧制线材的不均匀的透射。由此要求检验头数量的提高和在附加角度中的检验。

此外，该弯曲也用于超声辐射的能量在所有部位上的发散，在所述部位上该辐射不是垂直地碰到孔型上。该反射部分也可能作为检验中的幻象引起问题。当角度关系不利时，部分地很难抑制该问题。

另一缺点是小的轧辊直径，其在纵向上相对强烈地散焦所述超声辐射。在此，基本上是由检验头到辊体的过渡部分起作用，该过渡部分通过耦合水来保证。

前面公开装置的另一重要缺点在于检验尺寸的限制。这意味着，被超声透过的轧辊中的前进段必须至少这样长，使得对于前进段的通过时间大于用于轧制线材快速通过的时间。

发明内容

所以本发明的目的是，提出一种上述类型的装置，使得可一用很小的耗费实现更可靠的检验结果。

根据权利要求1的特征部分的特征，本发明通过如下方式解决所述目的，即，所述设有超声检验头的轧辊是可调整的(anstellbar)、具有一个直的横向轮廓和一个几倍于辊缝宽度的直径，使得存在一个较大的轧制咬入角，并且这些轧辊设置在所述轧机机列的一个第一轧机机架中。

因此，该检验在一个轧机机架中相对较早地在轧制过程中进行，使得轧材中的夹杂物的拉延相对较小，但是变形是足够的，以便使铸造结构脱开并且使孔隙度紧密。铸造结构的脱开是必要的，以便能以高于2MHz的频率进行超声检验。只有从该频率起才能足够地发现小的夹杂物。轧制线材芯的紧密化是必要的，以便防止相关轧制线材件的断层，因为利用超声检验不能在孔隙与夹杂物之间进行区分。

通过轧辊的直的轮廓(Profil)，在变形过程中轧材的轮廓也变成正方形或矩形，其中通过轧辊的大直径可以提供较大的变形区域并且从而也可以提供较大的超声检查区域。此外，通过较大的直径实现了，所述散焦受到限制并且可将最大能量导入到轧材中。

轧机机架被这样设计，使得它变形，以便在轧辊与轧材之间保证足够好的接触。变形率越高，该接触区域就越大。这也有助于使得能量的进入变大。

在优选的实施形式中，使用所谓的悬臂式轧辊作为轧辊，其中辊套至少在一侧上突出于辊盘。这些悬臂式轧辊提供了上述直径大的优点和力传递足够大的优点。

此外，辊体的凸肩状的突出部对于超声检验头提供了有利的安装位置，即按照权利要求3地安装在向着辊轴线的一侧上。

与上述现有技术不同地，轧辊不需要进行再加工或者特殊地制造，因为在悬臂式轧辊中超声检验头的布置可以容易地与轧材对准地进行。

因此，超声波可以毫无问题地向着辊缝中的轧材表面垂直地定向。(权利要求4)

根据权利要求6，可以设置多个线形布置的传统检验头作为超声检验头，它们根据检验要求通过相应的个别控制进行定向。

因此，根据权利要求7，有利地使用所谓的成组辐射器。根据本发明优选的悬臂式轧辊可以在生产的所有尺寸范围中使用，因为它们仅需要被调整，而不必使用新的孔型(参见权利要求1)。特别是通过成组辐射器可以在单义地引导轧材时通过在成组辐射器线内部的相应的关断和接通来考虑轧制线材的尺寸。成组辐射器的重要优点在于超声辐射偏转的可能性，以便最佳地超声检查夹杂物，因为它们通常在声学上具有各向异性的特性。通过声辐射的偏转也可以检测边缘附近的夹杂物。