智能化铸坯质量在线判定系统开发

铸坯质量在线判定对确保生产连续性、提高钢材品质、减少资源浪费等具有重要的意义。传统铸坯质量在线判定方法应用效果并不理想。"中国制造2025"相关技术的创新与应用给铸坯质量在线判定带来新的机遇。介绍了智能化铸坯质量在线判定系统开发原理及主要功能模块的开发过程。该系统能够针对生产环境智能化定制铸坯质量判定模型,并对模型持续优化,提升了应用灵活性及铸坯质量缺陷判定命中率,实现了铸-轧衔接与匹配智能化控制,为实现钢铁制造流程智能化转型奠定了基础。     

铸坯质量判定系统的研究与应用

本文以铸坯质量判定为应用背景,针对连铸设备的铸坯质量缺陷重要性、判定方法局限性、工艺过程复杂性,研究铸坯生产工艺技术特点,建立智能化的在线质量判定模型。根据板坯连铸过程中连铸机装备的特点及工艺状况,对应不同的钢种,把连铸生产过程中影响铸坯质量因素抽象为数学模型,确定影响铸坯缺陷不同模型的相应判定方法及策略,设计、实现铸坯质量判定系统,期望达到国内领先水平;在实验和运行环境中通过对系统判定结果的不断分析与研究,实现对系统中的数学模型及各项参数的持续优化,达到高精度判定连铸板坯质量缺陷,并设计相应的人机交互界面,实现其在现实工程中的应用。     

铸坯质量判定与产品质量诊断系统功能及应用

本文介绍了中冶连铸自主开发的铸坯质量判定与产品质量诊断系统具备的几大功能:铸坯质量参数全线跟踪、在线监控异常信息、判定铸坯质量等级、评估铸机设备和工艺操作状况,再现历史浇注过程和积淀专家经验。并介绍了该系统在莱钢铸机上关于指导生产,判定铸坯质量,以及分析工艺操作等应用情况。     

板坯连铸过程铸坯质量判定参数采集与定位

铸坯生产过程中参数的实时采集与准确定位是实现铸坯质量实时分析判定的基础,对典型铸坯生产过程进行研究得出了一种连铸坯质量相关生产过程参数定位方法,该方法能够将实时采集的铸坯生产过程参数精确定位到铸坯切片,克服了传统铸坯生产过程参数定位的缺陷与不足。此外该方法可利用数据库中的判定规则对铸坯生产过程参数异常诊断,利用众多铸坯切片信息组建立铸坯质量判定模型或判定铸坯切片质量缺陷,模型命中率达到了95.4%。     

连铸板坯表面纵裂纹预测模型智能化定制方法

钢铁产品制造过程中,在线预测铸坯质量缺陷产生位置,并对存在缺陷的铸坯及时下线清理有助于提升连铸连轧生产稳定性,实现钢铁企业节能减排、绿色化生产。然而,连铸生产过程具有多变量、时变性和多态性等特点,必须结合设备、钢种、缺陷的特性,定制铸坯质量缺陷预测模型,才能够准确预测铸坯质量缺陷。因此,将数据通信技术、人工智能技术、C#与Matlab混合编程技术等相结合,建立了智能化铸坯质量在线判定系统,研究了铸坯质量预测模型智能化定制方法,并以板坯纵裂纹预测模型为例,介绍模型定制过程。研究结果表明,该方法能够辅助工艺工程师针对钢种及缺陷智能化定制预测模型,降低模型开发及优化难度,提高铸坯质量预测模型的可靠性。     

基于PSO-PNN的铸坯全长表面纵裂纹在线预测

表面纵裂纹是铸坯质量缺陷中一种最常见的表面质量缺陷。环境因素使得铸坯表面纵裂纹在线检测精度不高,各大钢厂铸坯质检仍要依赖人工,因此提出一种基于粒子群PSO优化概率神经网络PNN的铸坯全长表面纵裂纹预测方法。首先,建立铸坯生产过程跟踪及数据时空变换模型,构建铸坯生产系统将生产过程数据与铸坯长度方向进行匹配;再利用PNN的Bayes 最小风险准则进行有监督特征学习,并利用寻优算法PSO优化PNN关键参数的选取,得到最终的模型PSO-PNN;最后,利用某钢厂连铸产线铸坯质量缺陷数据和生产过程数据进行试验验证。结果表明,该方法对铸坯整体的质量预测分类精度达到97.5%,铸坯全长的裂纹缺陷的预测精确率和召回率均在92%以上,能有效实现铸坯全长表面纵裂纹的预测,为现场质检人员提供参考。     

连铸坯质量判定系统研究综述

在连铸生产中,及时在线预报和检测铸坯质量,对确保生产的连续性、提高产品质量及降低生产成本具有重要的意义。连铸坯质量判定专家系统就是为解决连铸生产过程中连铸坯质量问题而专门设计的计算机判定系统。近年来,连铸坯质量判定系统已引起很多学者和工程人员的注意。笔者介绍了连铸坯质量判定系统的方法及分类,并针对现有投入使用的连铸坯质量判定专家系统分析其原理及应用。同时,还对中国的铸坯质量判定系统的研究前景作了展望。     

铸坯质量判定与诊断系统研发及应用

介绍了目前国外现有的几种铸坯质量判定系统的原理及应用情况,但在国内由于技术和经费的原因,国产的铸机上,还未真正应用铸坯质量判定系统,为此中冶连铸技术工程股份有限公司在国产铸机上自主研发并成功在线应用了铸坯质量判定系统,详细介绍了该系统的功能、原理和特点。该技术在莱钢应用取得较好的成果。     

连铸坯在线质量预测判定模型的建立

本文主要阐述了利用现代信息化技术实现对连铸坯质量的在线预测判定.该模型的特点是采用切片原理对生产过程中的铸坯进行跟踪及异常事件标定,运用统计学原理对影响铸坯质量的过程及工艺标准数据进行量化,通过尖端的计算机计算技术对铸坯质量进行预测和综合判定.     

采用QES系统提升铸坯质量的方法

针对某钢厂连铸坯曾出现的质量问题（中间裂纹、三角区裂纹、中心偏析和中心疏松）,通过运用动态配水和铸坯质量跟踪与判定系统（QES）,以及优化现场设备工作状态和强化工艺操作,使其铸坯质量得到明显改善。本文以分析铸坯中间裂纹为例,介绍了QES系统持续改进铸坯质量的方法,展现QES系统提升铸坯质量的全过程。     

高强钢板坯二冷三维动态配水的在线控制

为解决某钢厂高强钢板坯二冷动态配水模型的不足,开发了新的三维二冷动态配水系统,并通过钢厂现场实验,数据采集和分析,校验和完善二冷区铸坯凝固传热计算数学模型,并结合测典型点的铸坯表面（铸坯中心、铸坯角部）温度测定,修正新开发的模型。在线应用该系统,进而优化工艺参数,制定合理的配水制度,降低高强钢封锁率和裂纹发生率,提高铸坯的表面质量和内部质量。     

冲压用结构钢热轧酸洗板生产工艺研究

针对低碳结构钢热轧酸洗板表面氧化铁皮缺陷问题,从加热工艺、精轧轧制润滑以及工作辊冷却等方面分析了不同生产工艺参数对板坯表面质量的影响;研究了钢卷下线入库不同的存放方式对钢卷表面氧化铁皮结构的影响。通过对板坯加热时间、出炉温度的控制,精轧轧制润滑给油量的优化,以及更换精轧工作辊水嘴型号从而增大工作辊冷却水量以保证轧辊表面质量,钢卷入库后采用风机快冷等措施,可以减少热轧酸洗板表面氧化铁皮,有效提高产品表面质量。     

Electroslag cladding of low alloy steel with stainless steel

Abstract

Cladding of a low alloy steel slab with stainless steel was carried out using a modified electroslag remelting technique. It is shown that the thickness of the cladding that can be achieved via electroslag remelting is dependent on the fill ratio used. The effect of power input on the joint profile obtained is reported. A combination of low fill ratio and relatively low power input is essential to minimise penetration of the base slab by the liquid metal. A satisfactory joint profile and defect free joint can be obtained via the optimisation of these process parameters. The clad product was successfully forged and rolled, which indicates satisfactory strength of the clad joint.     

连铸坯生产计划及质量评估控制模型

为了提高铸坯产品质量、降低成本,根据连铸机铸坯生产工艺及有关参数,建立了"铸坯切割长度优化模型"和"铸坯质量评估控制模型"。本文介绍了模型的功能及其应用软件系统设计和实施方法。实践证明,两种控制模型对保证铸坯产品的计划优化、提高钢材收得率及提高铸坯产品质量等均起到很大的作用。     

宝钢炼钢异常板坯的分析与控制

针对宝钢炼钢过程中的板坯异常问题,进行了现场跟踪与分析,得出炼钢过程中板坯异常主要与过热度和液面波动异常有关。研究发现,炼钢各工序间时间间隔不适宜,易造成工序间温度符合率低下;头尾坯、异钢种交接坯生产中拉速不稳定以及正常板坯浇铸过程中氩气流量过大,均易造成液面波动异常,从而导致板坯异常。通过制定相应火车时刻表、改进炼钢生产计划编排、优化连铸氩气流量等措施,有效控制了浇铸过程中过热度异常与浇铸液面波动问题,使宝钢异常板坯量得到有效的改善。     

本钢薄板坯连铸SK85高碳钢的生产实践

薄板坯连铸机主要产品为硅钢、低碳钢、耐候钢、低碳合金钢、中碳钢等，为了调整薄板坯产品结构而开发新钢种，试生产了SK85高碳钢并一次成功完成浇铸，填补了产品结构空白。根据高碳钢的钢种特性，结合薄板坯生产线的设备和工艺特点，对高碳钢结晶器保护渣性能、软压下和二冷强度进行了优化，消除了结晶器内铸坯黏结情况以及铸坯表面横裂纹缺陷，为后续连轧提供了合格铸坯。     

定重供坯系统在唐钢二钢轧厂6号连铸机的应用

为提升企业竞争力和影响力,在国际金融危机中取得一定的经济效益和社会效益,将危机转化成机遇,研发出了新的生产工艺系统——定重供坯系统,对于轧钢工艺的发展提出了新思路和新方法。此系统将钢坯称重系统和定尺切割系统充分的结合起来,钢坯称中系统采用静态辊道称采集铸坯重量信息,定尺系统采用高精度红外摄像系统控制铸坯切割长度,利用PLC、WinCC等软件处理铸坯重量、长度信息与生产工艺参数间的逻辑、数学关系,实现了铸坯定重切割的手动及自动运行。技术实施后,铸坯单重合格率稳定在70%左右,棒材工序成材率提高0.15%。     

321不锈钢冶炼与连铸工艺研究与实践

由于321不锈钢需加入Ti作为稳定化元素,使得该钢种在连铸过程中存在水口堵塞、结晶器内“结鱼”、板坯表面质量差等问题,特别在采用低成本的高硫高磷含镍生铁作为原料组织生产时,问题尤为严重。针对上述情况,宝钢不锈钢公司通过堵塞物和“结鱼”的实验室分析,解析了产生上述问题的原因,生产过程中设定了Ti、N、O等关键控制项,初步解决了321钢种浇铸过程中的工艺问题,保证了产品的质量。     

应用Fluent对水平连铸40Cr管坯温度场分布及传热的研究

本文以水平连铸40Cr圆坯结晶器内温度场分布为研究对象,采用Fluent数值模拟软件凝固传热模型并结合射钉试验共同研究了管坯在不同拉坯工艺条件下,结晶器内40Cr钢液温度场分布及凝固传热过程,并对不同拉坯参数下铸坯试样进行了检测分析。研究发现：水平连铸拉坯工艺参数：拉速V＝2.35(m/min),浇注温度T＝1540℃,中间包过热度ΔT＝36℃的拉坯参数下,结晶器内的温度场分布均匀稳定,铸坯质量好,产量高。研究表明,采用Fluent数值模拟软件凝固传热模型并结合射钉试验可以有效分析在不同拉坯工艺条件下水平连铸结晶器内的温度场分布及凝固传热过程,并进一步制定合理的拉坯工艺参数,降低管坯质量缺陷的发生,提高铸坯质量。