□ 本報(bào)記者 楊 蕾

　　“從2010年第一臺(tái)硅鋼片在線測(cè)量?jī)x安裝在武鋼冷軋硅鋼三廠的CT6生產(chǎn)線上，到現(xiàn)在武鋼已有3條取向硅鋼生產(chǎn)線應(yīng)用了我們提供的硅鋼片產(chǎn)品質(zhì)量在線測(cè)量?jī)x。我們的測(cè)量?jī)x經(jīng)歷了1000多個(gè)日日夜夜的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，為企業(yè)成千上萬(wàn)卷高性能硅鋼帶的生產(chǎn)把住了質(zhì)量關(guān)?！敝袊?guó)計(jì)量院工程計(jì)量與檢測(cè)技術(shù)研究所所長(zhǎng)林安利充滿自豪地說(shuō)。

　　探索，朝著金字塔的塔尖

　　“鋼鐵產(chǎn)業(yè)是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，但硅鋼片則是位于鋼鐵工業(yè)金字塔尖的產(chǎn)品，而取向硅鋼片毫無(wú)懸念地位于塔尖的最頂端，也被稱為‘鋼鐵之花’。”磁性材料測(cè)量實(shí)驗(yàn)室高級(jí)工程師賀建介紹，取向硅鋼片是主要用于制作大型變壓器、發(fā)電機(jī)等重大電力工程中的關(guān)鍵設(shè)備。取向硅鋼的鐵心損耗比其他硅鋼片低10%～15%，因此取向硅鋼在電力系統(tǒng)應(yīng)用比例的高低標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家電力系統(tǒng)節(jié)能水平的高低。“對(duì)取向硅鋼磁性能的任何微小改進(jìn)對(duì)重大電力工程來(lái)說(shuō)都舉足輕重，要改善磁性能則離不開對(duì)其磁特性的準(zhǔn)確測(cè)量?！辟R建說(shuō)。

　　賀建介紹，傳統(tǒng)的測(cè)量方法采用的是離線取樣閉磁路測(cè)量方式?！斑@種檢驗(yàn)方法在每一帶鋼卷的頭部、尾部各截取一段樣品，在實(shí)驗(yàn)室利用檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行磁特性的檢測(cè)。無(wú)論從經(jīng)濟(jì)角度還是從資源、環(huán)保的角度來(lái)看，這種方法都帶來(lái)了很大的負(fù)面影響?！?/p>

　　相比之下，在線測(cè)量方法是一種能夠解決上述問(wèn)題的新方法。取向硅鋼在線測(cè)量?jī)x就是一種可以對(duì)所有取向硅鋼的磁性能進(jìn)行動(dòng)態(tài)、連續(xù)測(cè)量的科學(xué)儀器。這種在線測(cè)量?jī)x不僅具有無(wú)損、連續(xù)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，而且還因其實(shí)時(shí)的測(cè)量周期，使取向硅鋼生產(chǎn)的質(zhì)量控制由滯后性改為能夠根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)調(diào)整工藝、從而優(yōu)化產(chǎn)品性能，是高性能取向硅鋼生產(chǎn)必須具備的質(zhì)量控制手段，在國(guó)外硅鋼的先進(jìn)制造和質(zhì)量檢驗(yàn)領(lǐng)域應(yīng)用十分普遍。

　　“但是，很長(zhǎng)一段時(shí)間，我國(guó)不具備該儀器的制造能力?！绷职怖嬖V記者：“該儀器對(duì)于國(guó)家重大電力工程尤為重要，特高壓輸電、三峽等大型水電核電工程，所用的取向硅鋼必須100%性能無(wú)缺陷，尤其是動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)產(chǎn)品性能的波動(dòng)性須接近于0，為實(shí)現(xiàn)或檢驗(yàn)這一指標(biāo)，取向硅鋼動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)是必不可少的?！?/p>

　　以三峽工程為例，近年來(lái)雖然大型電力變壓器和大型發(fā)電機(jī)組均實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，然而所用的高性能取向硅鋼片只能全部采用進(jìn)口鋼片，由于國(guó)外對(duì)高性能取向硅鋼的壟斷，在三峽工程的自主化建設(shè)進(jìn)程中始終受到取向硅鋼原材料的制約。

　　多年來(lái)武鋼、寶鋼、太鋼、首鋼等國(guó)內(nèi)大型鋼鐵企業(yè)不斷呼吁國(guó)內(nèi)開展自主化取向硅鋼在線測(cè)量?jī)x的研究。

　　在線測(cè)量的考驗(yàn)

　　2009年8月，中國(guó)計(jì)量院磁性材料測(cè)量實(shí)驗(yàn)室與武鋼技控公司就硅鋼產(chǎn)品質(zhì)量在線檢測(cè)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化達(dá)成合作意向。為攻克這一技術(shù)難題，實(shí)驗(yàn)室組成5人技術(shù)小組，前往武鋼進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，經(jīng)過(guò)艱苦攻關(guān)研制出了硅鋼片產(chǎn)品質(zhì)量在線測(cè)量?jī)x的樣機(jī)，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了大量的模擬實(shí)驗(yàn)。

　　更大的挑戰(zhàn)和考驗(yàn)是在設(shè)備安裝在生產(chǎn)線上進(jìn)行在線測(cè)量運(yùn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候。

　　由于檢測(cè)設(shè)備一旦出現(xiàn)故障將造成生產(chǎn)線停止運(yùn)行并造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，因此武鋼要求研發(fā)的設(shè)備不僅要確保測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，還必須保證現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連續(xù)運(yùn)行無(wú)故障?！斑@是我們遇到的第一個(gè)‘?dāng)r路虎’?！辟R建回憶，為了確保設(shè)備運(yùn)行的高可靠性，他們做了很多方案和設(shè)計(jì)，采取了很多保護(hù)措施、冗余技術(shù)、反復(fù)實(shí)驗(yàn)、反復(fù)修改。

　　“生產(chǎn)車間的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境與實(shí)驗(yàn)室里完全不同，在實(shí)驗(yàn)室里運(yùn)行良好的設(shè)備在生產(chǎn)線上可能會(huì)受到各種干擾和影響?！辟R建說(shuō)，這也是在線測(cè)量的一大特點(diǎn)。首先，硅鋼卷帶的帶厚在不斷變化，從而使磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度峰值穩(wěn)定這一基本測(cè)量條件無(wú)法得到滿足；其次，硅鋼卷帶處于快速運(yùn)行過(guò)程中，外界的溫度、張力、地磁場(chǎng)、卷帶跑偏量等因素，都會(huì)對(duì)所測(cè)的比總損耗產(chǎn)生影響?！敖鉀Q這些問(wèn)題的關(guān)鍵是確保比總損耗的測(cè)量與外部環(huán)境因素測(cè)量同步，而難點(diǎn)在于通過(guò)大量理論和實(shí)驗(yàn)研究，建立起張力、溫度、地磁場(chǎng)等因素對(duì)比總損耗產(chǎn)生影響的關(guān)系?！?/p>

　　經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)試和試運(yùn)行后，中國(guó)計(jì)量院研制的這臺(tái)國(guó)產(chǎn)化的硅鋼片產(chǎn)品質(zhì)量在線測(cè)量?jī)x迎來(lái)了一場(chǎng)72小時(shí)的“考試”。

　　2010年11月22日早9時(shí)28分，“考試”開始。中國(guó)計(jì)量院研制的這臺(tái)設(shè)備與生產(chǎn)線上已安裝運(yùn)行的日本設(shè)備同步運(yùn)行，同時(shí)對(duì)武鋼生產(chǎn)的取向硅鋼產(chǎn)品進(jìn)行磁性能測(cè)量。

　　11月25日10時(shí)，“考試”結(jié)束。

　　72小時(shí)不間斷無(wú)故障，兩臺(tái)檢測(cè)設(shè)備測(cè)量了45卷鋼帶，總長(zhǎng)度超過(guò)29萬(wàn)米。測(cè)試結(jié)果表明國(guó)產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)基本達(dá)到了國(guó)際水平。

　　又經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的連續(xù)在線測(cè)量后，武鋼認(rèn)為中國(guó)計(jì)量院研制的設(shè)備具有較高的可靠性，能夠承擔(dān)在線測(cè)量，滿足客戶需求。

　　“我們的成果還有很多需要改進(jìn)和提高的地方。但我們終于實(shí)現(xiàn)了硅鋼片產(chǎn)品質(zhì)量在線測(cè)量?jī)x的國(guó)產(chǎn)化，填補(bǔ)了這一空白，為打破國(guó)家重大電力工程長(zhǎng)期以來(lái)受進(jìn)口取向硅鋼片嚴(yán)重制約的局面作出了自己的貢獻(xiàn)，這是值得我們驕傲和自豪的?！绷职怖f(shuō)。