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搜索结果如下(共81条):

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1:[研发项目动态--国家重点研发专项]科技新进展:基于机器视觉的宽厚板轮廓及板形CPS智能制造技术 研发与应用

通过对国内近百条中厚板生产线的工艺技术装备现状研究发现,产线普遍在关键工艺质量参数感知、多工序协调优化方面,长期面临如下突出问题: 1、生产过程中轧制、剪切等工序的自动化达到较高水平,但是各工序控制系统相对孤立,尚未形成联动,部分工序缺失关键质量参数,不能基于反馈进行动态优化控制,机理模型的预测和控制精度低,严重影响产品质量、生产效率和成材率的提升; 2、缺少钢板轮廓识别和板形检测关键大型仪表,导致轧后钢板头尾形貌、轮廓和板形等关键质量参数难以在线精准识别,仍以人工方式线下测量,无法与轧制过程形成在线反馈控制,难以通过在线工艺优化来保证最终产品质量; 3、依靠人工经验的传统组板系统订单匹配度低、精准剪切控制能力偏低,无法根据钢板实时轮廓信息优化组板策略导致组板余材过多,影响生产效率和成材率。剪切工序也无法根据实时轮廓形状优化剪切策略。此外,剪切工序与轧制过程、组坯过程除基础的产品信息交互之外,无其它过程质量数据交互,迫切需要将轧后钢板实际轮廓形状与订单合同进行实时动态匹配,急需开发面向多目标约束的优化剪切和动态组板策略,以实现减少切损的同时提高订单的匹配度。 针对宽厚板制造领域内过程精准控制科学问题和相关技术瓶颈,2010年由山钢与东北大学等单位组建联合研发团队,在国家十三五重点研发计划《基于CPS架构的多工序协调优化与质量精准控制及应用示范》(2017YFB0304103)项目和山东省《宽厚板智能轧制数字化车间是的试点示范》项目的支撑下,依托山东省山钢王国栋院士工作站科研平台,深入推进开展产学研合作和协同创新,发挥高校基础研究理论创新优势与企业产工程技术优势,联合开展本项目关键共性技术的科研攻关工作。
作者:高怀 发表时间: 2022-06-23 09:07:52 阅读(679) 评论(0)

2:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:高品质钢精准钙处理关键技术与在线控制软件 开发及应用

钢铁工业对我国国民经济的发展和国家建设有着举足轻重的地位。高品质钢具有洁净化、均质化和细晶化的要求,其中洁净化指的是钢中非金属夹杂物。所有钢都有夹杂物的问题,解决了夹杂物的问题就解决了所有钢种的三分之一以上的问题。合金结构钢中的脆性夹杂物会导致产品的开裂失效,非调质钢和易切削钢中硫化物沿晶界析出会导致产品的疲劳伤损,大型铸锻件模铸过程聚合形成的大型夹杂物会导致产品的探伤不合。因此,钢中非金属夹杂物的特征直接影响钢产品的质量和性能,同时高熔点夹杂物会引起钢连铸过程浸入式水口结瘤。钙处理技术是改性钢中非金属夹杂物的最常用、最直接、最有效的方法,在过去的几十年里,钙处理在减少水口结瘤和夹杂物控制等方面一直扮演着无可替代的角色。 然而,由于钙金属本身化学性质活泼以及沸点低等特性,导致工业生产钙处理过程存在着喂钙量经验化、钙合金收得率波动大、改性夹杂物效果不稳定的行业瓶颈难题。因此,有必要针对高品质钢钙处理改性夹杂物的精准性和稳定性开展深入和系统的研究,使钙处理技术始终处于最优效果,准确有效地实现钢中夹杂物数量、成分和形态的稳定控制,为我国高端特殊钢产品质量的稳定提升和自主生产制备提供技术支撑。
作者:高怀 发表时间: 2022-05-25 05:44:22 阅读(844) 评论(0)

3:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:高品质厚板关键制造技术开发及应用

中厚板产品广泛应用于油气输送、船舶海工、桥梁建设,压力容器、高强工程机械、建筑结构等行业领域,中厚板产品是国家工业建设、城市建设、经济发展和国防军工的重要支撑材料。而高品质厚板作为中厚板产品中的明珠,主要应用于国家重大工程和重大装备的承压、承重等关键承力部件,如盾构机的刀盘、风电塔筒及门框、风电安装船的桩腿、高层建筑的箱柱底座等,高品质厚板产品质量直接影响国家工程的建设,但长期以来,高品质厚板长期依赖进口,立项之初,其制造技术一直存在三个方面的技术瓶颈,具体如下: 1、连铸坯生产保探伤特厚钢板技术。因铸坯内部缺陷和特厚钢板的压缩比受限等原因,保证特厚钢板的探伤性能要求一直是行业难点,同时此类特厚钢板往往应用于关键的承力部件,如重型装备的盾构机采用180mm以上的特厚板,对其探伤性能要求满足国标Ⅰ级要求。传统采用模铸工艺生产特厚钢板,因其能耗高、效率低,已无法满足绿色高效的制造要求。因此,迫切需要开发低压缩比连铸坯生产保探伤特厚板技术,实现连铸坯生产180mm以上保探伤特厚板。 2、高强韧易焊接厚板制造技术。高强韧易焊接特厚板是决定焊接钢结构服役安全性的关键,如建筑用承力柱、桁架等部位要求100mm以上460MPa级厚板,为了保证钢板的强韧性匹配,传统采用正火工艺生产,因碳当量高,焊接过程中易产生裂纹,对建筑结构的安全性产生较大的隐患。而采用TMCP工艺生产大厚度高强度钢板时,虽然采用低碳当量可改进焊接性,但TMCP工艺生产大厚度钢板组织控制难度大,低温韧性稳定控制的技术瓶颈尚未突破。 3、在线淬火生产高强韧厚板制造技术。在碳达峰、碳中和背景下,为了降低能源消耗并减少碳排放,同时提高产品竞争力,行业内普遍采用在线淬火工艺生产厚度≤50mm以下550MPa钢板,但海洋工程领域的风电安装船的桩腿等行业设计需求厚度≥60mm、强度≥690MPa高强韧厚板,随着世界能源结构调整和我国风电行业的快速发展,对此类产品的需求将更加迫切,但在线淬火工艺生产难以获得全厚度截面的马氏体组织,导致钢板韧性差一直是行业难题。 综上所述,为了满足重大工程对高品质厚板需求,迫切需要突破高品质特厚板生产的关键技术瓶颈!
作者:高怀 发表时间: 2022-05-18 04:03:43 阅读(667) 评论(0)

4:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:高铝钢及微合金钢板坯连铸关键技术开发与应用

随着国民经济发展和产业结构升级,高铝钢及微合金钢等高端钢铁材料广泛应用于汽车、能源电力、海洋工程、船舶等重点领域,高效连铸生产的技术质量问题日益凸显。如汽车用DP、TRIP钢因钢中Al含量高达1.0%以上,不仅难以实现多炉连浇,而且连铸板坯存在横向凹陷、裂纹、断坯等问题;高等级桥梁钢、高强钢、能源钢、管线钢等因添加Nb、V、Ti等微合金元素,热装铸坯轧后钢板表面容易出现裂纹。这些难题不仅影响生产效率,还会造成资源和能源浪费。此外,随着用户的个性化需求增多,微合金钢品种、规格、连铸短浇次增多,微合金钢连铸漏钢风险增大,直接影响高效连铸过程的稳定性。相对于普通钢材,高铝钢和微合金钢元素多且含量高,质量控制难度大、工艺复杂。原有的高效稳定工艺技术,已无法适应高铝钢和微合金钢生产需求,具体体现在: 1、高铝钢保护渣易反应变性,粘结报警频繁,连铸可浇性差,板坯表面裂纹多,必须下线清理。针对高铝钢板坯连铸,韩国浦项制铁开发了液态保护渣技术,将钙铝系保护渣加热熔化后流入结晶器,控制渣圈达到改善板坯表面质量的目的;国内也有企业直接采用低碱度、低熔点钙硅系保护渣或者直接采用钙铝系保护渣的成功先例。这些技术极大促进了高铝高锰钢的开发与应用,但均未实现常规拉速的多炉连浇。 2、Nb、V、Ti微合金桥梁钢、高强钢、能源钢、管线钢等高等级钢实现高温热装(两相区)难度大,钢板易产生红送裂纹。针对高等级微合金高强钢板的热装红送裂纹,国内外普遍采用板坯下线控温、专用淬火池及铸坯切割后淬火等方式,铸坯热量损失大,生产效率低,表层组织细化和抑制第二相粒子析出的效果不充分。 3、多品种、小批量、多规格的高品质钢连铸短浇次多、混浇坯长。混浇钢种成分差异大,混浇模型判定不准确,不得不下线取样化验,降低入炉效率;多断面板坯连铸,为避免漏钢结晶器在线调宽必须低拉速或者降拉速,降低了生产效率。 首钢与北京科技大学长期开展合作,进行高铝钢及微合金钢板坯连铸关键技术攻关。经过长期连铸工业实践和系统攻关,发现并揭示了高铝钢粘结报警及横向凹陷机理。从工艺上对结晶器振动、保护渣性能以及结晶器表面流动进行了优化,实现300吨钢包产线实现高铝钢([%Al]≥1.0)单浇次稳定浇铸1500吨以上。连铸拉速从0.8 m/min提高至1.2 m/min。
作者:高怀 发表时间: 2022-05-17 03:31:42 阅读(647) 评论(0)

5:[科技成果评价--炼钢工艺与技术]高端特殊钢精准钙处理关键技术与在线控制软件开发及应用

高端特殊钢具有洁净化、均质化和细晶化的要求,其中洁净化指是钢中非金属夹杂物。所有的钢都有夹杂物的问题,解决了夹杂物的问题就解决了所有钢种的三分之一以上的问题。夹杂物的控制是生产高端特殊钢洁净化控制的重中之重。合金结构钢中的脆性夹杂物会导致产品的开裂失效,非调质钢和易切削钢中硫化物沿晶界析出会导致产品的疲劳伤损,大型铸锻件模铸过程聚合形成的大型夹杂物会到导致产品的探伤不合。因此,钢中非金属夹杂物的特征直接影响钢产品的质量和性能,同时高熔点夹杂物会引起钢连铸过程的浸入式水口结瘤。钙处理技术是改性钢中非金属夹杂物的最常用、最直接、最有效的方法,在过去的几十年里,钙处理在减少水口结瘤和夹杂物控制等方面一直扮演着无可替代的角色。 然而,由于钙金属本身化学性质活泼以及沸点低等特性,导致工业生产钙处理过程存在 着喂钙量经验化、钙合金收得率波动大、改性夹杂物效果不稳定的行业瓶颈难题。因此,有 必要针对高端特殊钢钙处理改性夹杂物的精准性和稳定性开展深入和系统的研究,使钙处理 技术始终处于最优效果,准确有效地实现钢中夹杂物数量、成分和形态的稳定控制,为我国 高端特殊钢产品质量的稳定提升和自主生产制备提供技术支撑。
作者:高怀 发表时间: 2022-05-12 04:27:12 阅读(1556) 评论(0)

6:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:钢铁联合企业数字化网络化能源管控系统开发 与应用

近年来,在国家供给侧改革的新形势下,尤其是新的互联网技术、信息技术的飞速发展,以新技术开发为支撑、以绿色发展为约束、以智能化发展为方向、以效益最大化为目标已经成为钢铁行业发展和国家调控的重点方向。其中数字化、网络化、智慧化能源管控系统的开发应用已成为新的引领方向,能源效率、能源成本的深度分析将成为钢铁企业精细化管理的主要内容,而国内目前运行的企业能源中心已无法支撑能源集约化和精细化的管理需求,急需在工业互联网支撑下,开展钢铁企业智慧能源管控系统开发与应用研究。 鞍钢股份鲅鱼圈钢铁分公司于2008年9月10日建成投产,同年完成能源管理中心建设,实现能源数据的在线监测和统计报表打印等功能。受当时技术条件的制约,能源中心功能单一,不能实现在线管控与优化,数据分散、缺乏系统整合、共享和利用,能源管理和生产管理完全分离,各自为政,智能化程度低,完全依靠人工经验进行协调生产。以上问题严重制约了鲅鱼圈钢铁分公司的能源管理提升,能耗指标处于全国中下游水平,项目实施前,2017年鲅鱼圈分公司能耗指标达到600kgce/t钢以上。2017年项目组在经过大量的国内外信息调研基础上,形成项目可行性研究报告;鞍钢集团公司多次组织专家论证,决定以鲅鱼圈钢铁分公司为试点,对能源管理中心进行全方位技术升级改造。2018年初,自筹资金1.2亿元,率先放行了“钢铁企业数字化网络化智慧能源管控系统开发与应用”项目。作为首批两化融合项目,以“集约化、数字化、网络化、智能化”为目标,采用产、学、研合作模式进行联合攻关,按着“顶层设计”、“分步实施”、“重点突破”、“全面提升”的总体原则进行强力推进,项目实施以来取得了预期效果。
作者:高怀 发表时间: 2022-03-28 05:16:43 阅读(674) 评论(0)

7:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:新一代电加热节能环保辊底式钢板热处理炉开发

辊底式热处理炉是对钢板进行热处理(淬火、正火和回火)的主要炉型,无论是采用明火加热还是辐射管加热(带保护气氛),目前都是利用燃料燃烧产生的热量进行直接或者间接加热,高温烟气中不可避免会产生大量的NOx,而且连续生产过程中NOx易超标,特别是在各地区出台了比国标更加严格的超低排放标准背景下,需要开发更加环保的辊底式钢板热处理炉,否则在环保连续在线监测情况下NOx排放难以100%达标,存在停产限产的可能,不仅影响生态环境质量,也直接涉及到钢铁企业的效益和未来发展前景。 另外,现有辊底式钢板热处理炉的余热利用还不充分,尤其是辐射管加热的辊底式热处理炉,需要采用自身预热式燃烧器,其排烟温度相对较高(一般超过600℃),不利于节能,且超低氮燃烧技术的应用也受到一定限制,NOx排放也比较高。2020年9月,我国在第七十五届联合国大会上向世界庄严宣布2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,在此“双碳”背景下,如何降低辊底式钢板热处理炉的碳排放,对于实现钢铁行业的高质量发展、促进冶金工业炉窑的低碳技术升级,也具有十分重要的意义。
作者:高怀 发表时间: 2022-02-28 09:00:11 阅读(710) 评论(0)

8:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:加热炉燃烧效能在线智能监测与优化控制系统

冶金加热炉的优化控制关键在于精确的燃烧控制和稳定的炉温控制。炉内钢坯温度预测和准确的空燃比是控制的关键。2006年起,马钢与安徽大学合作,基于冶金工业炉窑实际生产中的技术需求,开展了包括复杂热环境下的光电检测技术、热能工程、自动化控制、机械设计制造等多学科交叉研究。 马鞍山钢铁股份有限公司与安徽大学合作团队在一系列关键技术和实现方法上取得了突破,研发了在大型工业炉复杂热物理环境下基于光电检测技术的炉内工件表面温度全视场监测及炉膛气分在线分析系统,实现了加热炉内工件温度和炉内CO、O2浓度的实时测量。并在此基础上将所获得的关键物理参量作为控制参量,自主研发了“加热炉燃烧效能在线智能监测与优化控制系统”,该系统以炉内工件温度参数建立温控模型,以炉膛气分检测参数建立空燃比最优控制模型,实现大型工业炉窑燃烧效能的最优化控制。
作者:高怀 发表时间: 2022-02-23 01:40:45 阅读(719) 评论(0)

9:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:基于机器视觉的中厚板表面缺陷检测系统

中厚板钢板是钢铁工业的重要产品之一,主要用于航空航天、桥梁建造、汽车制造以及国防装备等领域。在轧制过程中,与冷轧薄板相比,中厚板需要采用热轧工艺,轧制温度更高、环境也更加恶劣,国内外尚无成功的热轧钢板表面在线无损检测的成功案例,其主要原因是面临以下难题: 1、热轧环境下钢板表面容易产生雾化效果,并且光线传播容易变形,利用摄像头进行采集的时候容易发生光线偏移,造成图像变形或者影响图像的整体质量,增加图像中的噪声。 2、受环境、光照、生产工艺和噪声等多重因素影响,检测系统的信噪比一般较低,微弱信号难以检出或不能与噪声有效区分。如何构建稳定、可靠、精准的检测系统,以适应光照变化、噪声以及其他外界不良环境的干扰,是要解决的问题之一。 3、由于检测对象多样、表面缺陷种类繁多、形态多样、背景复杂,对于众多缺陷类型产生的机理以及其外在表现形式之间的关系尚不明确,致使对缺陷的描述不充分,缺陷的特征提取有效性不高,缺陷目标分割困难;同时,很难找到“标准”图像作为参照,这给缺陷的检测和分类带来困难,造成识别率尚有待提高。 4、从机器视觉表面检测的准确性方面来看,尽管一系列优秀的算法不断出现,但在实际应用中准确率仍然与满足实际应用的需求尚有一定差距,如何解决准确识别与模糊特征之间、实时性与准确性之间的矛盾仍然是目前的难点。
作者:高怀 发表时间: 2022-02-21 11:01:03 阅读(779) 评论(0)

10:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:莱钢400m2烧结机智慧烧结过程管控一体化平台

莱芜钢铁集团银山型钢公司炼铁厂(简称型钢炼铁厂)400㎡烧结机于2010年1月建成投产,采用莱钢电子自主研发的专家控制系统,配套了部分自动化控制装备、过程参数检测装备,初期装备水平、工艺技术条件处于行业前列,已生产运行十余年,尚未进行大规模的软、硬件技术改造升级,导致整个系统中影响烧结过程的关键参数选取不全,关键控制参数仪表不能精确、连续在线监测,烧结理论和控制逻辑陈旧,已经不能很好的指导实际烧结生产。开展烧结过程的系统分析和深度挖潜,在烧结过程智慧控制、大数据应用、持续节能降耗方面,有待进一步提升。因此,对于莱钢而言,提高烧结工序工艺技术水平,提升装备自动化水平,降低烧结工序能耗,实现烧结生产智慧控制及大数据应用已变得迫在眉睫。 基于以上原因,莱钢公司引进了和钢科技股份有限公司率先研发科技成果,建设莱钢400m2烧结机智慧烧结过程管控一体化平台,以加快推动山东省钢铁产业提质增效和节能减排、绿色发展。
作者:高怀 发表时间: 2022-01-27 03:22:54 阅读(753) 评论(0)

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