中国钢铁业十余项关键共性技术优先发展

<正>1.基于大数据的钢铁全流程产品工艺质量管控技术主要技术内容:钢铁企业工艺质量大数据平台、全流程工艺质量数据集成技术;高速工艺质量参数采集与存储技术;工艺过程综合监控及预警技术;板坯、钢卷等质量在线评级技术;产品工艺参数追溯分析技术;跨工序产品质量交互分析与异常诊断技术;机械性能在线检测技术;产品晶粒度在线检测技术;表面质量缺陷三维检测技术;全流     

基于全流程低碳冶金的钢铁企业分析检测工艺设计

分析检测对钢铁企业的进厂原料验收、中间产品监控和出厂产品质量判定具有重要意义。在碳达峰和碳中和背景下，钢铁企业的分析检测工艺需要与时俱进。以绿氢-直接还原竖炉-电炉-薄板坯连铸连轧的全流程低碳冶金工艺为研究对象，根据低碳冶金钢铁企业分析和检测设施所承担的任务，探讨了其设计原则，制定了分析和检测工艺，列举了实验室主要设备配置和组成。对国内钢铁企业分析检测实验室工艺设计进行了展望，指出智能化、绿色化是未来的发展方向。     

钢铁企业智能电力系统功能与运行架构研究

针对钢铁企业电力系统安全稳定运行、提高电能质量和经济运行的目标,将钢铁企业电力系统发电、配电和用电三个环节作为一个有机整体考虑,讨论了钢铁企业电力系统的技术需求,分析了钢铁企业智能电力系统的主要功能,包括在线安全预警和决策支持、基于定制电力系统的电能质量控制、发电成本优化、配电网络重构和负荷管理控制等。借鉴电力系统混成控制理论思想,给出了钢铁企业智能电力系统的运行架构,包括最高决策指挥层、中间处理与操作层、底层、离线与在线分析及数据采集与监控。     

SAP质量管理在钢铁行业的应用

在钢铁冶金行业ERP信息化实施中,质量管理业务流程设计一般可以从质量策划、质量控制与检验、质量改进与分析三个方面展开。在质量策划方面,重点关注标准的集中管理与实现;在质量控制与检验方面,基于各个钢铁企业的质量管理业务,借助SAP质量管理和质量检验功能实现全流程采购、生产、销售的质量控制与产品检验;在质量改进与分析方面,主要通过优化企业质量问题的处理与反馈机制,以SAP系统为平台,建立钢铁企业全面的质量分析体系与完整、便捷的质量追溯体系。     

钢铁企业工厂数据平台的构建与应用

钢铁企业应用系统繁多,差异性大,数据广泛分散。为了满足应用系统对底层实时数据的强烈需求,河钢唐钢通过工厂数据平台的构建与应用,实现对工厂各类数据的整合、串接,实现对冶金大数据的建立与挖掘,为质量缺陷追溯等提供数据基础,满足了现代钢厂多系统、大差异、长流程的数据管理需求,为实现智能制造奠定基础。     

中冶京诚自主研发新型二辊可逆初轧机

中冶京诚工程技术有限公司作为国内冶金行业龙头工程技术公司,拥有遍布钢铁冶金各工艺、全流程的多支专业技术团队。北京京诚瑞信长材工程技术有限公司是中冶京诚旗下从事长材轧制项目管理、设计、采购、施工、技术服务、技术开发全过程的专业化总承包公司。近年来,根据国内钢铁企业对大规格棒材、H型钢生产线的需求,中冶京诚瑞信长材经过多年研究,实现了大棒、H型钢生产线的全国产化,开发出了适用于钢锭和大断面连铸坯开坯的全系列二辊可逆初轧机设备及相应轧制工艺技术。     

板带轧制过程中的智能化关键技术

通过智能化关键技术实现多工序、全流程板带产品质量提升和生产过程优化,解决由于工序界面和工况复杂性导致的产品质量和生产效率问题,是板带轧制智能化的未来发展方向。在智能化系统构建中要开发以下智能化关键技术,首先要基于CPS架构建立多工序协调优化系统,实现轧制过程多工序协调优化与质量精准控制;其次,面向定制化生产的智能优化决策与动态排程技术,提高生产效率;第三,基于产品全流程质量在线监控、诊断与优化技术,打通制备全流程质量信息流,实现产品质量异常追溯和关键质量参数在制备全流程的优化;最后,开发轧制过程性能一体化智能控制技术,通过轧制过程温控-变形耦合-性能匹配控制,形成智能化组织性能预测、动态快速设计及钢种归并技术。     

板带轧制过程中的智能化关键技术

通过智能化关键技术实现多工序、全流程板带产品质量提升和生产过程优化，解决由于工序界面和工况复杂性导致的产品质量和生产效率问题，是板带轧制智能化的未来发展方向。在智能化系统构建中要开发以下智能化关键技术，首先要基于CPS架构建立多工序协调优化系统，实现轧制过程多工序协调优化与质量精准控制；其次，面向定制化生产的智能优化决策与动态排程技术，提高生产效率；第三，基于产品全流程质量在线监控、诊断与优化技术，打通制备全流程质量信息流，实现产品质量异常追溯和关键质量参数在制备全流程的优化；最后，开发轧制过程性能一体化智能控制技术，通过轧制过程温控- 变形耦合- 性能匹配控制，形成智能化组织性能预测、动态快速设计及钢种归并技术。     

钢铁企业制造过程物料信息流的建立研究及应用

本文针对炼钢企业长流程多工序的生产特点,基于现有各个机组相对孤立的生产信息数据,从炼钢开始通过物料信息流模型的建立,实现物料全流程制造过程跟踪与追溯,同时串接各个机组的生产实绩情况,组建全制造过程物料信息流,为钢铁企业工业大数据的分析挖掘奠定数据基础。     

高端线材全流程质量管控系统及应用

高端线材产品因其严苛的表面质量和内在性能的要求,需要从冶炼、连铸、轧制和冷却全流程进行质量管控,因此亟需打通流程间的信息壁垒,改变传统的以炉组织生产到以流支组织生产的模式,打造高端线材全流程质量管控系统,实现物料流支跟踪、生产过程监控、质量追溯、质量评级、质量诊断和过程优化等功能。采用了多变量监控实现变量耦合关系的解析,采用多种变量重要性分析方法综合定位引发质量波动的异常原因,最终形成质量管控闭环,不断改善产品质量,减少质量异议。     

基于用户需求的汽车板质量管控

从用户视角出发,结合汽车生产制造全流程,阐述了主机厂对汽车板材料的质量要求。同时结合钢铁企业实际,分析了汽车板生产制造、剪切加工、运输配送、仓储到使用全流程质量管控要点。以契合主机厂质量需求为手段,提高汽车板产品质量稳定性为目标,阐明了汽车板质量管控的主要技术手段。对钢铁企业汽车板的生产、市场开发、客户服务具有重要的指导作用。     

氧气底吹铜熔炼过程建模与在线优化控制方法

本文针对氧气底吹铜熔炼生产工艺自动控制问题,构建了化合物冶金热力学数据库和冶金数学模型,并辅以数据分析及工程实践经验,完成在线冶金计算系统。该系统可根据入炉物料参数和工艺生产目标控制参数,利用系统内置热力学数据库及冶金反应计算算法程序,完成全流程冶金过程的元素平衡及热平衡在线计算,实际参与氧气底吹铜熔炼生产的过程控制,可为生产作业的稳定连续和工艺优化提供重要技术支撑。     

板带材全流程智能化制备关键技术

板带材制备过程是涵盖多工序、多控制层级的大型复杂工业流程。针对其制备过程复杂、产品质量稳定性差、跨工序产品质量跟踪与多工序协调控制无法实现等问题,提出了通过构建板带材智能化制备领域系统、完备的理论体系,形成智能决策与排产、质量在线监控与优化、精准控制与多工序协调、组织性能调控等一批关键共性技术并示范应用,提高生产效率、产品质量和柔性化生产能力,扩大钢材的品牌增值,满足用户多品种、小批量的个性化需求的解决方案。详细介绍了钢铁购销与制造供应链协同智能优化决策,全流程产品质量在线监控、诊断与优化,基于CPS架构的多工序协调优化与质量精准控制,热轧过程温控—变形耦合—性能匹配及表面质量智能控制等关键技术模块。     

高炉金属料全自动检测设备的集成与应用探索

高炉金属料是钢铁企业重要的生产物资。通过对首钢股份金属料质量检测现状及存在不足的分析,结合行业内金属料的检测业务流程,提出采用人工智能技术,将工业机器人、自动化控制系统、自动化取制样系统、自动化传输系统、自动化检测技术大量应用于冶金行业高炉用金属料质量检测中。以首钢股份高炉金属料全自动化检测设备的集成与应用为例来阐述从原料的取-制-送-分析全流程全自动化过程,这对冶金企业原燃料全自动化检测发展将是一场新的产业变革,值得更加深入的研究和推广应用。     

转炉炼钢平台快速分析系统的建立与应用

冶金企业现场分析检测,现行有"离线分析"、"在线分析"和"临线分析"三种工作模式.一些发达国家的企业采用了临线分析方式,分析系统靠近生产现场,试样经快速制备、分析,检测结果迅速传送或显示出来.他们用的分析设备自动化程度高,但价格较为昂贵.我国钢铁企业目前多用离线分析模式.转炉炼钢周期短,湿法分析和离线分析不能很好地满足生产工艺的要求.基于这一现状,在分析、吸收国内外先进经验的基础上,我们大胆探索,成功地在湘钢二炼钢转炉平台上建立了快速分析系统.     

QMS系统在冷轧产品质量管理中的应用

QMS是河钢唐钢高强汽车板公司对冷轧产品进行全流程质量控制系统。该系统由E5i专家系统、Epromi报告系统、质量改善系统3个模块组成,可实现产品在线质量判定,脱单产品改挂、全流程质量数据集成,为质量问题追溯和分析改进提供大数据支撑。重点介绍了E5i专家系统中判定终端、修补终端、改挂终端和规则编辑器的工作过程;对比了报表系统上线前后参数的变化情况;同时指出了QMS系统存在的问题。     

转炉炼钢平台快递分析系统的建立与应用

冶金企业现场分析检测,现行有“离线分析”、“在线分析”和“临线分析”三种工作模式。一些发达国家的企业采用了临线分析方式,分析系统靠近生产现场,试样经快速制备、分析,检测结果迅速传送或显示出来。他们用的分析设备自动化程度高,但价格较为昂贵。我国钢铁企业目前多用离线分析模式。转炉炼钢周期短,湿法分析和离线分析不能很好地满足生产工艺的要求。基于这一现状,在分析、吸收国内外先进经验的基础上,我们大胆探索,成功地在湘钢二炼钢转炉平台上建立了快速分析系统。１系统的建立１．１在建立这样一套分析系统首先应考虑：…     

钢铁冶金流程节能空间研究

分两方面对钢铁企业全流程节能空间进行了研究.一方面把冶金全流程按照冶金功能进行了划分,分析了各工序能耗目前的能源消耗状况;计算了钢铁业正在推广的6项节能新技术(包括CDQ技术、TRT技术、高炉喷煤技术、球团矿技术、转炉负能炼钢技术、连铸坯热装热送和直接轧制技术)的节能效果.计算表明,如果这6项技术全部实施,冶金过程吨钢标煤能耗将下降132.27 kg/t;对钢铁全流程中目前还未引起重视的低温余热回收及其对钢铁全流程的能耗降低进行了计算评估,计算表明,如果这些低温余热全部回收,中国钢铁业吨钢能耗(折合标煤)将下降33.55 kg/t.     

基于元数据配置的订单展开方法及其应用

由于钢铁企业传统的质量设计内容和方法不能适应当今企业的生产要求,为此,提出一种基于元数据配置的生产订单展开方法,即在元数据配置的基础上,通过预先定义的冶金工艺主数据和质量主数据将销售订单自动转换成能够用于实际生产的生产订单,实现了精细化的质量设计。该方法不仅可以生成生产订单对应的生产步骤和工艺路径,还可以计算每道工序的物料需求和指定工艺过程参数,并为每道工序生成测试和取样指令。在某钢铁企业的投入使用表明,该质量设计方法具有高度可配置性等优势,而且在处理客户特性化的需求方面更加灵活。     

NM360钢在线淬火板形的控制工艺研究

采用在线淬火+离线回火工艺替代离线淬火+回火调质工艺可大幅降低NM360钢的生产成本,而实际生产中,NM360钢强度高、冷却敏感性强,在线淬火中板形控制难度大。通过合理制定钢板冷却工艺参数、优化设定MULPIC区上下水量和水比、辊道速度等措施,生产的NM360钢平直度≤10 mm/m,同时性能达到使用需求。