智能无人天车系统在钢铁行业的应用及展望

“中国制造2025”临近达成之际,智能无人天车系统的发展及应用促进了企业生产力的提升,为重塑传统产业、加快转型升级提供了重要的推动力。介绍了智能无人天车系统建设的必要性、设计特点、架构、功能、网络通讯应用效果,并对未来发展进行了展望。系统以实现天车等设备全自动运行和提升库房物流信息化水平为基本目的,以实现库区管理少人化、设备操作无人化、生产工艺高效化为终极目标,成功应用到热轧、冷轧、厚板、磨辊间、高炉水渣、废钢等场景。未来将积极实现桥式起重机全场景无人化、斗轮机无人化、门式起重机无人化,推动多类多场景智能无人天车系统的研发与应用。     

炼钢生产物流信息跟踪系统开发与应用

物流跟踪系统是实现炼钢生产、管理自动化的基础和重要环节。炼钢生产中以钢铁料为重点的物质流转过程主要通过天车作为运输载体,天车吊运作业的位置变化和重量变化与各工艺环节中物料的接受与产出事件紧密关联,所以跟踪和辨识天车的行为就能准确掌握生产中的铁水、废钢、钢水等物料的周转情况。更重要的是整个炼钢生产过程在天车物流跟踪的串接下,可以实现各工序自动化二级过程数据有效的整合,从而得到炼钢生产过程中完整的数据流信息。详细介绍了河钢宣钢150 t转炉区以天车物流为核心内容的物流信息跟踪系统的开发、应用情况。系统投运后,促进了工艺操作水平的提高、钢铁料消耗逐步降低,实现了转炉全自动化炼钢和自动化水平的整体提升。在冶金行业炼钢生产过程中具有很好地推广价值。     

冶金长流程铁钢区智能调度设计与应用

为实现铁钢区生产管控柔性衔接,精准控制生产节奏,设计了铁钢区智能调度设计方案。充分利用信息技术手段以及优化模型算法,以铁钢区动态调度系统为中心,将炼铁MES系统、铁运系统、炼钢MES系统、铁钢包管理系统、天车系统、钢区二级系统进行深度集成,使铁钢调度执行过程智能化、可视化,为调度决策提供准确信息,最终实现新一代冶金长流程生产铁钢区智能调度。     

基于5G软件定义钢铁工业控制系统的设计与实现

钢铁领域的设备控制通常由可编程逻辑控制器(PLC)执行。随着工业智能化改造深入推进,基于硬件的PLC已无法满足智能制造的需求。为此,提出一种基于5G云架构的软件定义控制系统,对软件定义PLC控制系统的系统架构、5G通信网络、云平台进行深入研究,并通过实际场景对云化软件定义PLC控制的可行性进行验证。实际应用结果证明,该系统满足对工业厂区控制系统的高性能接入、传输、计算、存储的需求,实现了工业自动化生产全流程统一云化管控的能力。     

冶金工程设计的发展现状及展望

 冶金工程设计对促进冶金工业的可持续发展具有特殊的重要作用。中国已经具备了现代大型钢铁厂的流程设计、工艺设计、设备设计以及系统集成能力,创建并应用动态-精准设计体系,建立了现代冶金厂工程设计理念、理论和设计方法,设计建设了具有国际先进水平的新一代可循环钢铁厂,在流程高效化、生产集约化、装备大型化等方面取得显著成效。与此同时,冶金关键单元技术和工程化集成技术得到重点突破,在关键、共性、重大技术领域取得一系列科技成果,对冶金工程设计的理论与实践提供了有效支撑。未来中国冶金工程设计应以冶金流程工程学和动态-精准设计理论与方法为核心,构建冶金工程设计创新理念、理论及设计方法的完整体系。     

铝带材气垫式热处理过程的张力控制

利用气垫式热处理技术进行固溶处理是生产高表面质量、高性能铝合金板带材的重要途径,带材张力的稳定控制是实现该技术工程应用的关键环节之一。以某厂铝合金汽车板热处理生产线为背景,对张力控制技术进行系统研究,提出了生产线张力控制体系架构,给出了适用气垫式热处理过程的张力控制策略,并应用于大工业生产。张力控制系统运行稳定,控制精确,较好地满足了工业生产的实际需要,为铝合金汽车板产品的稳定生产提供了坚实的基础。     

面向生产全过程的热轧带钢精准控制核心技术

热轧带钢精准控制技术是钢铁智能制造的关键环节,对实现产品类型的个性化、产品质量的高精度和生产过程的高效率具有重要的意义。热轧带钢精准控制技术是众多单项技术的集合体,面向生产全过程,聚焦产品质量。从带钢质量精准判定及分析平台、轧辊精准磨削及管理技术、过程控制在线改造技术、板坯加热精准控制技术以及高品质用钢的全流程板形控制技术等5个方面阐述在板带轧制精准控制方面所做的实践及取得的效果,为实现板带轧制质量控制智能化提出具体的努力方向。     

中厚板综合生产信息化管理系统的构建及应用

钢铁冶金是国民经济快速发展的重要支柱型产业之一，信息化技术与生产技术的融合已成为钢铁冶金企业提升自身竞争力，适应市场变化的有效途径。为克服不稳定的市场环境，解决生产效率低、物流信息传递不畅等问题，唐山中厚板材有限公司在现有4级ERP和2级L2系统的管理框架基础上，构建了综合生产信息化管理系统，建立和完善了APS、MES、QMS系统的核心功能，从生产、设备管理到发货、物流全流程管理，优化了与ERP系统和L2系统的接口设计，保证整个管理模式实时连接，数据之间没有断点。详细介绍了系统构建方案、硬件组成及核心功能和应用情况。系统上线后，原来分离的系统得到整合和优化，实现了物流信息的实时跟踪，提高了钢铁企业的生产效率和质量管理水平。     

天车物流系统在唐钢炼钢车间的应用

天车物流系统在钢铁企业中的作用非常重要,承担着各工序之间所有的物流功能。针对唐钢公司热轧部钢区布置的连续贯通形式,设计了钢区现场天车物流控制系统、天车物流跟踪系统,分析了该天车物流系统的优势与不足。该系统的应用,实现了钢区综合精细化管理,提高了生产效率。     

基于单目线结构光的智能仓库车辆识别系统

为了实现钢铁企业智能仓库的车辆识别,提出通过基于机器视觉技术的智能仓库车辆识别方案。将面阵CCD相机及线结构光布置在车辆停车位上方拍摄车辆及结构光图像,首先通过张正友标定法及光平面空间原理完成相机与光平面标定;其次使用图像预处理算法及骨架法提取结构光光条中心线;然后通过引入车上、车下点的判别标准,精准识别车上边缘点,并引入车辆高度变量,得到车上边缘点由图像坐标向世界坐标的转化模型;最后根据车上3个边缘点坐标计算车辆位置信息,完成智能库区车辆方位识别。研究结果表明,所构建的测量系统及算法可以获取仓库车辆位置信息,通过标准件精度验证试验可知系统测量结果精确度较高,能够准确实时反映仓库车辆位置信息,这为智能仓库车辆位置检测提供了有效测量手段。     

热轧智能工厂构架设计与实践:有形与无形的统一

面向高效、低耗、精益生产的热轧智能工厂构架设计与实践是目前冶金行业的热点和难点.通过开发轧线智能测控技术、高精度数学模型、远程运维技术、AI识别技术等,实现2条热轧线6大单元的远程集中操控,打破车间管理边界,实现轧线极度自动化和生产集约化.通过构建全域大数据平台,深度融合智能算法与工艺技术,以工厂绩效作为引领,将热轧工...     

炼钢厂多尺度建模与协同制造

在阐述炼钢厂多尺度建模与协同制造技术架构的基础上,分别从单体工序尺度、车间区段尺度与炼钢厂运行尺度开展了炼钢厂协同制造的研究。从工序/装置过程控制系统（PCS）到炼钢厂制造执行系统（MES）进行了较为系统的建模研发,构建了包括转炉工序、精炼工序与连铸工序在内的工序工艺控制模型以及以生产计划与调度模型为核心的物质流运行优化模型,并通过工序工艺控制和生产计划与调度的动态协同,实现了炼钢厂多工序/装置的高效运行。研发了炼钢?连铸过程工序工艺控制模型、生产计划与调度模型同MES之间的数据接口,实现了MES与生产工艺控制、流程运行控制、生产计划与调度系统的有机融合,形成了以机理模型与数据模型协同驱动的工艺精准控制、多工序协同运行、基于“规则+算法”的生产计划与调度为支撑的炼钢?连铸过程集成制造技术,通过多层级的纵向协同与多工序的横向协同,实现了炼钢厂的协同运行与控制。研究成果是炼钢?连铸过程智能制造的有益探索与实践,对流程工业智能制造企业具有很强的参考价值,对冶金工业绿色化、智能化发展具有示范与借鉴作用。应用后,明显提升了炼钢厂的协同制造水平,取得了显著的经济与社会效益。      

智能制造在梅钢炼钢厂的应用实践

上海梅山钢铁股份有限公司炼钢厂围绕智能制造技术,在不同的生产工序开展了研究,从铁水预处理、转炉冶炼、炉外精炼、连铸4个工序,结合生产操作开展了模型化、智能化、自动化的智能制造技术,并取得了较好的应用实践效果。在铁水预处理工序开展了一键脱硫模型的开发,实现了脱硫操作一键化,对铁水扒渣的判定进行了智能化的研究,实现了对扒渣过程的智能判定,替代了人工判定扒渣等级。在转炉区域开展了转炉冶炼模型的研究,实现了一键炼钢冶炼控制,使得转炉终点控制更加稳定,补吹率在1%以下。在精炼工序开展合金模型的研究和应用,对降低合金总成本、提高钢水成分控制精度也发挥了重要的作用。在连铸工序开展自动浇钢综合研究,实现了无人浇钢控制技术,大大提高了劳动效率。     

智能化钢铁制造流程信息物理系统的设计研究

现代钢铁制造流程是集成烧结、球团、焦化、炼铁、炼钢和轧钢等多工序过程的耗散结构体系.钢铁制造流程是在物质流、能量流和信息流协同运行的条件下,完成一系列复杂的冶金过程和转变.探讨了对钢铁制造过程物理本质以及运行特征的认识和研究,提出了现代钢铁制造流程物理系统的设计理念和方法.阐述了流程工程动态精准设计体系在钢铁冶金工程设...     

钢铁制造流程智能制造与智能设计

分析了钢铁制造流程智能制造和智能设计的主要内容。钢铁制造流程智能制造包括智能化流程设计、智能化流程生产运行、智能化流程管理、智能化流程供应链和智能化流程服务体系。钢铁制造流程智能设计包括基础科学研究,采用CAE三维仿真设计分析计算技术;技术科学研究,采用机械三维仿真设计技术;工程科学研究,采用数字化三维仿真工厂设计技术。实现钢铁制造流程智能制造,智能设计既是智能制造的关键环节,又发挥着先导和引领作用,没有先进的智能设计,很难有先进的智能制造,必须高度重视钢铁制造流程智能设计的作用和意义,智能设计的先进程度决定着智能制造的先进水平与未来。     

The application of Baosteel mechanical and electronic products in the metallurgical logistics management

This paper elaborates core and related technologies with the theme of the application of Baosteel mechanical and electronic products in metallurgical logistics management.It introduces the model of logistics management in iron and steel enterprise,especially focuses on the vital roles of Mechano - electronic Products in this model.Then it describes sensor detection device and marking & identification equipment, considered as the main methods of logistics tracking in production equipment layer.Consequently logistics tracking is also explained and promoted to logistics management level.We mainly present some technologies about the wireless data transmission and crane positioning system in this section.And some new prospective R&D study results and more comprehensive solutions for mechanical and electrical products from Baosight are also introduced.Finally the significances of metallurgical logistics management are summarized.     

二氧化碳在钢铁冶金流程应用研究现状与展望

从二氧化碳在钢铁冶金流程的资源化应用出发,介绍了近年来二氧化碳在烧结、高炉、转炉、电炉、炉外精炼、连铸和冶炼不锈钢等流程的应用研究现状和发展情况。结合国内外应用研究现状和本课题组的研究情况,分析了二氧化碳在钢铁冶金各流程应用的可行性和冶金效果。主要介绍的新工艺有烟气循环烧结、高炉风口喷吹CO_2及CO_2作为高炉喷煤载气、转炉顶底吹CO_2、LF炉和电弧炉底吹CO_2、CO_2作为连铸保护气、CO_2用于冶炼不锈钢和循环CO_2燃烧。CO_2在钢铁冶金各流程的应用,合计使用量有望达到吨钢100kg,应用前景非常广阔。     

长流程钢铁企业检化验设施的现代化设计

检化验系统对钢铁企业的进厂原料检验、中间产品检测、出厂产品质量判定等有着重要意义。对钢铁企业检化验系统的设置原则、组成和发展趋势进行了介绍,集中化、智能化和信息化是现代化钢铁企业检化验系统的特点。重点论述了原料取制样系统、原料分析中心、冶炼分析中心和轧钢检测中心的建设设计理念。随着中国智能制造发展,全自动智能检测系统、信息流过程自动化及实验室管理自动化已成为当今钢铁企业检化验系统设计不可避免的趋势。