CN114260317A - 螺纹钢数控加密轧制及逆向溯源方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺纹钢数控加密轧制方法，首先通过化学成分的检测，建立包含产品炉次号、钢筋牌号、钢坯生产日期、化学成分、备注、合格情况在内的数据库，为成品在逆向解密时的初始匹配做数据支撑；在钢筋月牙肋形状尺寸偏差允许范围内，通过月牙肋的角度、间距数据的设计，编制公司的螺纹加密序号，以表示公司产品的生产日期、轧制线、轧辊信息，为成品轧辊的数控刻槽做准备；然后将编制好的月牙肋加密序号刻制在成品轧辊上，用于加密螺纹钢的轧制；最后用带有加密刻槽的成品轧辊轧制螺纹钢，形成加密螺纹钢成品。本发明还公开了螺纹钢数控逆向溯源方法，本发明解决了现有技术中存在的螺纹钢实物无法识别和产品难鉴定的问题。

Description

螺纹钢数控加密轧制及逆向溯源方法

技术领域

本发明属于螺纹钢识别技术领域，具体涉及一种螺纹钢数控加密轧制及逆向溯源方法。

背景技术

在常规的螺纹钢标识及识别技术中，多采用螺纹钢表面轧制标记和成品打包悬挂吊牌相结合的方式(内嵌和外包装)。轧制标记按照一定的距离比例分布在螺纹钢表面，主要包含了厂家、轧线、规格等信息；吊牌主要包含产品轧制产品名称、执行标准、牌号、炉批号、时间、重量、规格等内容。但传统的螺纹钢标识及识别技术存在一定缺陷，一方面是在吊装、运输过程中吊牌容易丢失，丢失后无法确定钢材的批次，对产品质量追踪、鉴定工作带来一定难度；另一方面是螺纹钢在使用过程中，截取一定长度后，会出现部分螺纹钢表面没有轧制标记的情况，导致后期无法识别厂家的情况，对产品防伪识别，质量追踪、鉴定带来难度。因为这些标识容易被仿冒，对工程项目使用后的螺纹钢，无法根本性的确定生产单位，更重要的是无法追溯生产时间、过程原料的重要数据。

发明内容

本发明的目的是提供一种螺纹钢数控加密轧制及逆向溯源方法，解决了现有技术中存在的螺纹钢实物无法识别和产品难鉴定的问题。

本发明所采用的第一技术方案是，螺纹钢数控加密轧制方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、通过化学成分的检测，建立包含产品炉次号、钢筋牌号、钢坯生产日期、化学成分、备注、合格情况在内的数据库，为成品在逆向解密时的初始匹配做数据支撑；

步骤2、在钢筋月牙肋形状尺寸偏差允许范围内，通过月牙肋的角度、间距数据，编制公司的螺纹钢月牙肋加密数字序列，以表示公司产品的生产日期、轧制线、轧辊信息，为成品轧辊的数控刻槽做准备；

步骤3、将编制好的月牙肋加密数字序列刻制在成品轧辊上，用于加密螺纹钢的轧制；

步骤4、用带有加密刻槽的成品轧辊轧制螺纹钢，形成加密螺纹钢成品。

本发明第一技术方案的特点还在于，

步骤1具体按照以下步骤实施：

成品出厂之前，对产品的化学成分、对应的钢筋批号、钢坯炉号进行数据统计，形成每批成品的数据库，数据保存时间不少于70年，以便在信息逆向追溯时进行化学成分的比照。

步骤1中产品的化学成分包括C、Si、Mn、S、P、Cr、Ni、Mo、V、Nb、Ti、Cu、Se、Ne在内的常用20个化学元素。

步骤2具体如下：

将生产厂家、轧制线、轧辊、日期信息设计在钢筋表面尺寸里，形成企业不可复制的月牙肋加密序列。螺纹钢的表面形状尺寸指标有内径、横肋高、纵肋高、横肋宽、纵肋宽、横肋间距、横肋末端最大间距、横肋与轴线夹角，上述指标的允许偏差内任意选取几个指标，将这些指标以一定数据差距分别表示不同的产品信息，形成产品的标识数码，生成数字加密序列。

步骤3具体如下：根据步骤2设置的数字序列，对轧辊进行加密月牙槽的刻制，在月牙加密过程中，将每位加密数字对应为一个长度值，将每个长度值依次增加在月牙间距长度上，从而获得加密后的月牙间距，然后按加密后的月牙间距用数控床在轧辊上依次进行刻槽加工。

步骤4具体如下：应用加密刻槽的轧辊，进行螺纹钢的加密轧制。轧制完成后对螺纹钢表面的月牙肋进行尺寸测量，将测量结果同月牙肋加密数据库进行对比，确定加密过程是否有效。

本发明所采用的第二技术方案是，螺纹钢数控逆向溯源方法，具体按照以下步骤实施：

步骤a、对问题螺纹钢进行表面轧制标记、化学成分和钢筋月牙肋尺寸的测量检验；

步骤b、将检验结果与建立的化学成分数据库和月牙加密序列数据库进行对比；

步骤c、确定问题螺纹钢是本公司产品后，根据月牙肋间距的测量数据，追溯产品出厂前的原始数据。

本发明第二技术方案的特点还在于，

步骤a具体按照以下步骤实施：

对问题螺纹钢分别进行表面轧制标记检查、化学成分的检测和钢筋月牙肋尺寸的测量；

所述问题螺纹钢即包括钢号牌丢失、散捆、钢号牌更换的假冒产品、质量证明书不对应的螺纹钢。

步骤b具体按照以下步骤实施：

将检验结果与建立的化学成分数据库和月牙肋加密序列数据库进行对比，若钢筋表面有轧制标记，且化学成分也在公司控制的范围之内，则初步确认为公司产品，需要月牙肋形状尺寸测量结果来最终确认是否是公司产品；

若钢筋表面有轧制标记，但化学成分不在公司控制的范围之内，则是假冒产品；

若钢筋表面没有轧制标记，单单检测化学成分是不能完全确认为公司产品，因为不同企业生产同一牌号产品时会有化学成分控制相差不大的情况，所以化学成分和螺纹钢月牙肋加密序列必须与数据库相匹配，才可以确认为本公司产品。

步骤c具体按照以下步骤实施：

确定问题螺纹钢是本公司产品后，根据月牙肋间距的测量数据，读出该产品的生产日期、轧制线和轧辊批号，以此推算出相应的钢筋批号、炉号炉次、力学性能等出厂前的原始质量数据，这样就对问题产品的质量得到追溯。

本发明的有益效果是，螺纹钢数控加密轧制及逆向溯源方法，在满足国家标准允许尺寸偏差的前提下，对螺纹钢月牙肋间距或角度进行加密设计，区别于传统的等分月牙肋，这样厂家通过螺纹钢月牙肋间距或角度的测量数据与加密数据库对比，可以精确判断产品是否出自于自己公司，有效解决钢号牌丢失、散捆、质量证明书不对应、无轧制标记而导致的产品无法识别问题，还有效遏制假冒伪劣产品的市场流通，提高厂家的品牌溢价，降低用户的经济损失，维护螺纹钢市场的稳定。

附图说明

图1是螺纹钢产品加密方案示意图；

图2是螺纹钢成品逆向解密方案示意图；

图3是螺纹钢表面形状尺寸示意图；

图4是螺纹钢月牙肋加密序列示意图；

图5是加密序列的编制示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明螺纹钢数控加密轧制方法，结合图1所示，具体按照以下步骤实施：

步骤1、通过化学成分的检测，建立包含产品炉次号、钢筋牌号、钢坯生产日期、化学成分、备注、合格情况在内的数据库，为成品在逆向解密时的初始匹配做数据支撑；

步骤1具体按照以下步骤实施：

成品出厂之前，对产品的化学成分、对应的钢筋批号、钢坯炉号进行数据统计，形成每批成品的数据库(如表1所示)，数据保存时间不少于70年，以便在信息逆向追溯时进行化学成分的比照。

表1螺纹钢产品化学成分数据库

步骤1中产品的化学成分包括C、Si、Mn、S、P、Cr、Ni、Mo、V、Nb、Ti、Cu、Se、Ne在内的常用20个化学元素。

步骤2、在钢筋月牙肋形状尺寸偏差允许范围内，通过月牙肋的角度、间距数据的设计，编制公司独有的螺纹钢月牙肋加密数字序列，以表示公司产品的生产日期、轧制线、轧辊信息，为成品轧辊的数控刻槽做准备；

步骤2具体如下：

本发明的核心技术是在满足螺纹钢表面形状及尺寸允许偏差的条件下，通过钢筋表面尺寸的创新设计，将生产厂家、轧制线、轧辊、日期信息设计在钢筋表面尺寸里，形成企业独有的、不可复制的加密数字序列。螺纹钢的表面形状尺寸指标有内径、横肋高、纵肋高、横肋宽、纵肋宽、横肋间距、横肋末端最大间距、横肋与轴线夹角，(螺纹钢表面具体形状尺寸及允许偏差详见标准GB/T1499.2-2018《钢筋混凝土用钢第2部分热轧带肋钢筋》)，在这些指标的允许偏差内，可以任意选取几个指标，将这些指标以一定数据差距分别表示不同的产品信息，形成产品独有的标识数码，生成数字加密序列，如选取钢筋的横肋与轴线夹角β和横肋间距l为编码指标，如图3所示；

国家标准中要求螺纹钢的横肋与轴线夹角β不能小于45°，此时用β来表示生产厂家，即某公司生产的钢筋β统一为47°，也就是通过检测钢筋的横肋与轴线夹角β来确定产品的生产厂家。另外，用横肋间距表示轧制线、轧辊、生产日期等信息，以

规格的钢筋为例，该规格钢筋的横肋间距为7.0mm，允许偏差为±0.5mm，此时可用具有不同偏差值的横肋间距(……、7.0、7.0、lx₁、lx₂、lx₃、lx₄、lx₅、lx₆、lx₇、lx₈、……、7、7、……)来表示不同的产品信息(见图4所示)。其中前两个公称尺寸(7.0mm)表示加密开始，后两个公称尺寸(7.0mm)表示加密结束，前后公称尺寸(7.0mm)之间表示一个加密序列周期，序列周期中lx₁表示轧制线编号，lx₂表示轧辊编号，轧辊一般为“一用两备”，一个规格尺寸配有三个轧辊，具体的数值设置见表2所示。lx₃、lx₄、lx₅、lx₆、lx₇、lx₈表示产品的生产日期，lx₃和lx₄表示年份的后两位数字、lx₅和lx₆表示月份数字、lx₇和lx₈表示日期数字。数字0到9分别用尺寸偏差值来表示，不同数字对应的加密数据如表3所示。比如，2021年9月12日生产的

规格的产品，可以用横肋间距的差异来进行编码标记(见表4)，即用7.2-6.7-7.0-7.5-6.7-7.2连续的横肋间距表示产品的生产日期。以横肋为加密指标时需要注意，加密周期内第1个横肋与第11个横肋中心的间距除以10后的值不能超过国标要求的横肋间距允许偏差。以上是用螺纹钢横肋与轴线的夹角β和横肋间距l为变量指标，对产品的生产厂家、轧制线、轧辊、生产日期等信息进行的数字加密过程。除了以上信息，企业可以根据产品特点进行其他不同信息的密码编辑，以形成企业独有的标识编码。在密码编制过程当中，需要专业的、唯一的加密人员进行多位数字的密码编制，同时存为密档。这个密码档案是个数据***，根据产品信息，随时间的推移，可以编制出无数的加密数字序列，如图5显示。

表2轧制线和轧辊的加密序列设定

表3生产日期对应的偏差值设定

数字	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
											偏差值	+0.4	-0.3	+0.2	-0.1	0	+0.1	-0.2	+0.3	-0.4	+0.5

表4生产日期的加密序列设定

步骤3、利用数控技术，将编制好的月牙肋加密数字序列刻制在成品轧辊上，用于加密螺纹钢的轧制；

步骤3具体如下：根据步骤2设置的数字序列，对轧辊进行加密月牙槽的刻制，这是本发明的关键步骤。在月牙加密过程中，将每位加密数字对应为一个长度值，将每个长度值依次增加在月牙间距长度上，从而获得加密后的月牙间距，然后按加密后的月牙间距用数控床在轧辊上依次进行刻槽加工。

步骤4、用带有加密刻槽的成品轧辊轧制螺纹钢，形成加密螺纹钢成品。

步骤4具体如下：应用加密刻槽的轧辊，进行螺纹钢的加密轧制。轧制完成后对加密钢筋表面进行尺寸测量，将测量结果同月牙肋加密数据库进行对比，确定加密过程是否有效。

螺纹钢数控逆向溯源方法，具体按照以下步骤实施：

步骤a、对问题螺纹钢进行表面轧制标记、化学成分和钢筋月牙肋尺寸的测量检验(见图2所示)；

步骤b、将检验结果与建立的化学成分数据库和月牙加密序列数据库进行对比；

步骤c、确定问题螺纹钢是本公司产品后，根据月牙肋间距的测量数据，追溯产品出厂前的原始数据。

步骤a具体按照以下步骤实施：

对问题螺纹钢分别进行表面轧制标记检查、化学成分的检测和钢筋月牙肋尺寸的测量；

所述问题螺纹钢即包括钢号牌丢失、散捆、钢号牌更换的假冒产品、质量证明书不对应的螺纹钢。

步骤b具体按照以下步骤实施：

将检验结果与建立的化学成分数据库(见表1所示)和月牙加密序列数据库(见图4所示)进行对比，若钢筋表面有轧制标记，且化学成分也在公司控制的范围之内，则初步确认为公司产品，需要月牙肋形状尺寸测量结果来最终确认是否是公司产品；

若钢筋表面有轧制标记，但化学成分不在公司控制的范围之内，则是假冒产品；

若钢筋表面没有轧制标记，单单检测化学成分是不能完全确认为公司产品，因为不同企业生产同一牌号产品(如HRB400E钢筋)时会有化学成分控制相差不大的情况，所以化学成分和螺纹钢月牙肋加密序列必须与数据库相匹配，才可以确认为本公司产品。

步骤c具体按照以下步骤实施：

确定问题螺纹钢是本公司产品后，根据月牙肋间距的测量数据，读出该产品的生产日期、轧制线和轧辊批号，以此推算出相应的钢筋批号、炉号炉次、力学性能等出厂前的原始质量数据，这样就对问题产品的质量得到追溯。

为了解决钢筋可追溯性差问题，本专利从化学成分的初步匹配，到数字加密算法的建立，再到数控技术的加密引用，最后到加密螺纹钢的轧制，发明了***的数控加密匹配溯源技术。该技术是在螺纹钢轧制之前和轧制过程中完成，螺纹钢的轧制过程是钢坯→加热炉→粗轧→中轧→(预精轧)→精轧→(吐丝)→成品，其中螺纹钢的月牙类肋状控制是在精轧过程的最后一架轧机(成品轧机)上完成，所以本发明的核心内容是通过特殊的加密算法，用数控技术在成品轧辊上刻制加密槽(刻制不同角度或不同间距的辊槽)，然后轧制出公司独有的加密月牙肋钢筋。化学成分的测量和数据库的建立以及轧辊加密槽的刻制是在螺纹钢轧制之前完成(如图1所示)，而加密螺纹钢的轧制是在钢筋轧制过程中完成。

本发明基于螺纹钢成分测定、加密算法、数控轧制的螺纹钢表面加密及逆向解密的控制***及方法，将加密信息通过一定的算法轧制在螺纹钢产品表面，反算解密后同数据库比对，能够有效解决了螺纹钢全生命周期的质量信息识别问题，避免了产品出厂家之后在应用过程中制作无记录、使用部位不确定、使用部位无记录、不同钢筋批号混合使用等工厂问题，还解决了***无记录、***无档案、实物无法辨别、难于对用户提高刚性要求等追溯难问题。所以，螺纹钢数控加密轧制及逆向溯源技术的发明，一方面可以优化产品质量管理，有助于企业的品牌建设，促进螺纹钢企业和下游用户的高质量发展，具有可观的经济效益；另一方面可以遏制假冒伪劣产品的蔓延，避免劣质产品的应用而对人们生命和财产安全带来的危害，制止社会上不劳而获、损人利己等风气的发展，促进螺纹钢市场的稳定，具有显著的社会效益。

Claims (10)

1.螺纹钢数控加密轧制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、通过化学成分的检测，建立包含产品炉次号、钢筋牌号、钢坯生产日期、化学成分、备注、合格情况在内的数据库，为成品在逆向解密时的初始匹配做数据支撑；

步骤2、在钢筋月牙肋形状尺寸偏差允许范围内，通过月牙肋的角度、间距数据的设计，编制公司的螺纹钢月牙肋加密数字序列，以表示公司产品的生产日期、轧制线、轧辊信息，为成品轧辊的数控刻槽做准备；

步骤3、将编制好的月牙肋加密数字序列刻制在成品轧辊上，用于加密螺纹钢的轧制；

步骤4、用带有加密刻槽的成品轧辊轧制螺纹钢，形成加密螺纹钢成品。

2.根据权利要求1所述的螺纹钢数控加密轧制方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下步骤实施：

成品出厂之前，对产品的化学成分、对应的钢筋批号、钢坯炉号进行数据统计，形成每批成品的数据库，数据保存时间不少于70年，以便在信息逆向追溯时进行化学成分的比照。

3.根据权利要求2所述的螺纹钢数控加密轧制方法，其特征在于，所述步骤1中产品的化学成分包括C、Si、Mn、S、P、Cr、Ni、Mo、V、Nb、Ti、Cu、Se、Ne在内的常用20个化学元素。

4.根据权利要求2所述的螺纹钢数控加密轧制方法，其特征在于，所述步骤2具体如下：

将生产厂家、轧制线、轧辊、日期信息设计在钢筋表面尺寸里，形成企业不可复制的月牙肋加密数字序列，螺纹钢的表面形状尺寸指标有内径、横肋高、纵肋高、横肋宽、纵肋宽、横肋间距、横肋末端最大间距、横肋与轴线夹角，上述指标的允许偏差内任意选取几个指标，将这些指标以一定数据差距分别表示不同的产品信息，形成产品标识数码，生成数字加密序列。

5.根据权利要求2所述的螺纹钢数控加密轧制方法，其特征在于，所述步骤3具体如下：根据步骤2设置的数字序列，对轧辊进行加密月牙槽的刻制，在月牙加密过程中，将每位加密数字对应为一个长度值，将每个长度值依次增加在月牙间距长度上，从而获得加密后的月牙间距，然后按加密后的月牙间距用数控床在轧辊上依次进行刻槽加工。

6.根据权利要求5所述的螺纹钢数控加密轧制方法，其特征在于，所述步骤4具体如下：应用加密刻槽的轧辊，进行螺纹钢的加密轧制，轧制完成后对加密钢筋表面的月牙肋进行尺寸测量，将测量结果同月牙肋加密数据库进行对比，确定加密过程是否有效。

7.螺纹钢数控逆向溯源方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤a、对问题螺纹钢进行表面轧制标记、化学成分和钢筋月牙肋尺寸的测量检验；

步骤b、将检验结果与建立的化学成分数据库和月牙加密序列数据库进行对比；

步骤c、确定问题螺纹钢是本公司产品后，根据月牙肋间距的测量数据，追溯产品出厂前的原始数据。。

8.根据权利要求7所述的螺纹钢数控溯源方法，其特征在于，所述步骤a具体按照以下步骤实施：

对问题螺纹钢分别进行表面轧制标记检查、化学成分的检测和钢筋月牙肋尺寸的测量；

所述问题螺纹钢即包括钢号牌丢失、散捆、钢号牌更换的假冒产品、质量证明书不对应的螺纹钢。

9.根据权利要求8所述的螺纹钢数控溯源方法，其特征在于，所述步骤b具体按照以下步骤实施：

将检验结果与建立的化学成分数据库和月牙加密序列数据库进行对比，若钢筋表面有轧制标记，且化学成分也在公司控制的范围之内，则初步确认为公司产品，需要月牙肋形状尺寸测量结果来最终确认是否是公司产品；

若钢筋表面有轧制标记，但化学成分不在公司控制的范围之内，则是假冒产品；

若钢筋表面没有轧制标记，单单检测化学成分是不能完全确认为公司产品，因为不同企业生产同一牌号产品时会有化学成分控制相差不大的情况，所以化学成分和螺纹钢月牙肋加密序列必须与数据库相匹配，才确认为本公司产品。

10.根据权利要求9所述的螺纹钢数控溯源方法，其特征在于，所述步骤c具体按照以下步骤实施：

确定问题螺纹钢是本公司产品后，根据月牙肋间距的测量数据，读出该产品的生产日期、轧制线和轧辊批号，以此推算出相应的钢筋批号、炉号炉次、力学性能等出厂前的原始质量数据，这样就对问题产品的质量得到追溯。

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