智能钢包系统的开发

针对炼钢工艺中传统的钢包人工检测与判定方法存在钢包漏钢、钢包状态信息无法有效积累等问题,开发了基于物联网、机器视觉、云计算与深度学习的智能钢包系统,实现了钢包状态智能识别,全周期运维数据化和信息化,钢水成分、温度等生产工艺信息可视化等功能,从而提高炼钢生产的稳定性与产品质量。     

钢包自动开浇率的控制

随着品种钢生产规模的不断扩大,钢包自动开浇率的高低影响到生产顺行和铸坯质量,通过分析影响因素和采取相应地控制措施,提高了产品质量。     

基于红外图像的矿石传送带托辊异常检测

为了解决传统的传送带托辊异常检测方法效率低、实时性差等问题,提出一种基于红外图像识别的托辊异常检测模型。通过现场采集并使用标签平滑和Mosaic数据增强处理对托辊红外图像数据集进行扩充,降低模型的训练成本。在特征提取模块提出使用GhostNet骨干特征提取网络,能够有效地降低特征提取所需成本。在特征融合模块,提出使用SPP-Net模块优化PaNet特征融合网络,增加模型的感受野。通过深度可分离卷积块简化模型结构,降低模型的计算量和参数量,并通过LeakyReLU激活函数提高模型的学习能力。试验结果表明：该检测模型能够有效识别托辊异常。在实际检测中,该方法在托辊检测中平均准确率达到94.9%,检测速度达到39.2 FPS,为矿山传送带托辊的准确高效巡检提供了保障。     

提高钢包水口自动开浇率的研究

为了解决钢包水口自动开浇率低且影响连铸机连浇的问题,莱钢炼钢厂对引流砂进行了研究,改进了座砖与上水口。使用试验证明,钢包水口自动开浇率达到92%以上,综合包龄提高至95.9炉次,为实现无氧化浇注、开发洁净钢奠定了基础。     

基于TRIZ理论的连铸钢包自动开浇工艺设计

基于TRIZ理论,建立了连铸钢包开浇系统的功能模型,通过因果链原因分析法,确定了产生问题的关键原因;充分应用技术冲突、物理冲突、物质-场模型以及效应等工具对连铸钢包开浇工艺进行了改进,产生了8种创新解。针对某厂80 t钢包具体情况,通过方案对比优选出最佳方案,即采用真空复合滑板控流结构。实施后取得了良好的效果,钢包自动开浇率达到97%以上,虽然与采用传统的引流砂开浇工艺的自开率基本持平,但是降低了钢中大颗粒夹杂物产生量,有效解决了传统引流砂开浇工艺带来的引流砂污染钢液的顽疾。     

基于燃烧模拟和深度学习的钢包烘烤优化

为了解决钢包烘烤的粗放式控制问题,提升钢包烘烤的燃烧效果,减少污染物排放量,提出了一种耦合燃烧模拟和深度学习技术进行数据驱动建模的钢包烘烤优化方法,同时采用了修改后的加权灰色气体模型确保CFD燃烧模拟模型计算在富氧条件下保持可靠.计算结果用于建立长短时记忆(LSTM)深度学习预测模型,预测氮氧化物(NO_x)排放量、燃烧效率和升温速率,平均相对误差分别为0.278%,0.244%和0.189%.最后对计算结果进行多目标优化,可以在一定范围内减少氮氧化物排放量,提高燃烧效率和升温速率.结果表明：氮氧化物排放量、燃烧效率和升温速率的优化量分别为242.1 mg/m³,7.718%和3.631 K/h,达到了优化目的.     

燃气射流型钢包烘烤器的实际应用

介绍了燃气射流钢包烘烤器的工作原理及特点,并通过首钢京唐公司炼钢部300t离线立式燃气射流式钢包烘烤器的实际使用效果进行分析.现场试验证明:在相同条件下,燃气射流型红外测温钢包烘烤器能明显提高能源利用率,节能率可达33％;采用红外测温装置及配套控制系统,可提高烘烤效率,为下道工序提供准确数据,并提高钢包周转率,延长钢包...     

带钢表面缺陷检测方法研究进展

带钢是一种重要的钢铁材料,工业生产过程中带钢表面会产生各种不同的缺陷。带钢表面缺陷对产品有重要影响,其特征复杂、多样且不易获取,因此带钢表面缺陷检测一直是研究的重点内容。对带钢表面缺陷检测技术方法的研究进展进行了论述与分析。结合带钢表面缺陷种类,对传统的带钢表面检测方法如人工检测、红外检测、涡流检测和漏磁检测等优缺点进行比较分析,得出这些方法存在检测速度低、无法达到实时在线检测和需要人为干预等缺点。最后对机器视觉的检测方法开展了归纳总结,对基于深度学习的机器视觉识别表面缺陷的原理和方法进行了详述并对未来发展趋势进行了展望。     

连铸钢包下渣检测技术的应用

介绍了宁波钢铁炼钢厂连铸浇注过程中采用钢包下渣检测系统工作原理和应用效果。     

钢包下渣检测技术在宝钢的应用

叙述了宝钢炼钢厂一连铸采用的电磁法下渣检测的原理及使用效果,钢包下渣检测已成为现代连铸生产和质量控制的重要技术之一,它对防止钢包过量下渣、提高钢水纯净度、提高连铸钢水浇铸收得率、改善大包操作工的劳动强度和工作环境均有明显的效果,使用钢包下渣检测技术不仅可以提高连铸生产的自动化水平,同时可以获得明显的经济效益.     

提高82B钢连铸钢包滑动水口自开率的实践

为了解决武钢方坯连铸机浇铸82B钢钢包滑动水口自开率低的问题,分析了引流砂质量、引流砂加入方式和水口清理对浇铸82B钢自动开浇率的影响.并针对性地提出了解决措施,使浇铸82B钢的自动开浇率提高到99%,大大减少了82B钢的二次氧化.     

加快钢包周转六西格玛方法实践

京唐炼钢厂的定位是打造高效低成本洁净钢生产平台。高效、低成本与洁净钢这3个基本理念并非相互独立、互不相连,而是相互依存、共同发展。结合京唐炼钢厂实际情况,通过采用六西格玛的方法对京唐炼钢厂钢包周转周期进行改善。结果表明,通过压缩生产组织节奏,同时在转炉出毕至精炼环节取消部分钢种的炉后取样测温操作,可提高物流速度,钢包周转周期缩短了11.7min,其中转炉出毕至连铸开浇的时间从80降低至75min;在目前班产30炉、钢包周转周期为201.4min情况下,合适的钢包周转数量为13个;优化RH合金化过程,并严格控制钢包周转数量(不超过13个),转炉出毕至连铸开浇的时间从75降低至70min。     

基于故障树法对钢包加盖设备常见故障分析

首钢京唐炼钢部钢包加盖设备自2015年投入运行以来,在机械和液压方面时有故障发生,严重制约着生产。为实现钢包加盖设备的快速顺稳运行,结合钢包加盖设备独特的布置结构,针对设备运行中存在的各项问题,应用故障树法对影响钢包加盖设备的因素进行了定量分析,计算出各个故障的最小割集重要度,得出对钢包加盖设备造成影响较大的故障事件有导轮支架变形、插齿连接螺栓断裂和生产喷溅。通过实际案例证实,采用故障树法对钢包加盖设备进行维护,与过去单纯采用点检定修制维护相比取得了很好的效果,为钢包加盖设备的日常维护提出了较为科学的维护指导说明。     

钢包包衬侵蚀对内衬温度和钢水温降的影响

为了研究包衬侵蚀对钢水温降的影响规律,通过ANSYS有限元软件以及ParaMesh网格随移技术建立了考虑包衬侵蚀的钢包传热计算模型,研究并分析了包衬侵蚀对包衬及钢水温度的影响规律。结果表明,包衬侵蚀对包衬温度影响较大,在相邻两个修包周期内,包衬侵蚀造成渣线和包壁的包衬内部(工作层与永久层交界处)温差为14～114 K;包衬侵蚀导致包壳外表面温度升高,包壳向外散热增加,与此同时,包衬受侵蚀变薄,蓄热减少,两者同时作用导致包衬侵蚀对钢水温降影响不大,最高不超过1 K,在实际生产中可以适当地忽略钢包侵蚀对钢水温降的影响。     

氧化铝对铬质引流砂烧结行为的影响

为了揭示氧化铝颗粒在常规铬质引流砂烧结过程中的作用,通过实验室试验研究了不同氧化铝含量对引流砂烧结行为的影响。研究发现,在有无钢液作用下,氧化铝颗粒对常规铬质引流砂烧结的影响趋势基本一致。当添加的质量分数较少时(如不大于5%),氧化铝颗粒不仅不能起到抑制烧结的作用,反而有利于引流砂烧结;当添加质量分数超过一定值后(如不小于10%),氧化铝才有抑制烧结的作用。在常规铝镇静钢生产中,常规铬质引流砂可以获得很好的使用效果,因而不建议在铬质引流砂中额外添加氧化铝颗粒。钢液会显著加速引流砂的烧结,采用氧化铝来抑制高锰高铝钢对引流砂的作用切实可行,但需要足够高的氧化铝含量才能达到效果,后续还有待进一步研究。     

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。     

阻漩装置对钢包浇铸过程漩涡的影响

钢包浇铸过程中,如果产生漩涡可能将渣卷入钢液中,从而给生产带来不利的影响。通过物理模拟的方法研究某钢厂钢包浇铸末期出现漩涡的现象,通过加入不同的阻漩装置,研究钢液起漩高度和贯穿高度变化。试验发现,起漩和贯穿高度随着钢包静置时间延长而减小,静置时间30 min时比静置5 min时起漩和贯穿高度分别下降37.88%和45.64%;阻漩装置的位置和尺寸均会对钢包漩涡高度产生不同的影响,阻漩装置位置或尺寸不合适,可能会使漩涡现象提前出现,恶化浇铸条件;在钢包侧壁上放置阻漩装置,漩涡出现高度可降低46.69 %以上。钢包底部阻漩装置距离水口位置增大时,阻漩效果增加。     

吹气孔直径对钢包模型内流动的影响

采用相似比为1∶10的水模型研究了钢包底吹氩系统中吹气孔直径对钢液流动的影响,通过测量钢包中心面的速度场,得到流体流动随吹气孔直径的变化规律。研究结果表明,吹气孔直径在1~3 mm范围内,随吹气孔直径增加,气柱、液面和包壁附近的流体速度减小,整个钢包内速度场分布更均匀。随吹气孔直径增加,涡心坐标从(0.12,0.12)向(0.12,0.10)和(0.12,0.09)变化,涡心向上移动,横向移动不明显。随着吹气孔直径的增加,底部产生的气泡直径变大,混匀时间有所减小。     

基于Faster-RCNN的钢带缺陷检测方法

目前实际工业生产中的钢带缺陷检测任务存在数据难以收集、缺陷识别效果较差等问题,为此提出一种基于Faster-RCNN的钢带缺陷检测模型FRDNet.通过k-means聚类获得锚框参数,使生成框更符合目标缺陷类别比例,提高缺陷检测精度;同时利用模型迁移的方式微调网络结构,使钢带缺陷检测模型更快地适应目标缺陷任务.该方法有...