基于全量数据的热轧厂高效协同管理实践与创新

基于全量数据的管理方式创新,是钢铁行业数字化转型的驱动力。钢铁企业应当抓住机遇,突出创新驱动引领,深度推动企业内各领域的数实融合,打造智慧钢铁,加快培育企业核心竞争力和新的增长动能。本研究旨在通过热轧厂级全量数据的实践,从设备管理、生产组织管理、生产工艺管理、质量管理和能源管理等多专业管理难点、痛点出发,从全量数据制度建设、岗位设置、流程优化、数据统筹耦合和数字决策等几方面开展研究,提出热轧厂高效协同管理的解决方案。

利用数字图像处理技术测量几何尺寸

针对传统接触式尺寸测量方法的缺点，探讨利用数字图像处理技术进行几何尺寸测量的方法，为产品的尺寸测量提供实时、快速、有效、经济的测量途径．给出了利用数字图像处理技术进行非接触式尺寸测量的方法，它包括图像的预处理，二值化，图像分割，轮廓线条的提取、拟合、光滑，系统的标定，尺寸的计算等．并从理论和实践上证明该方法的可行性和正确性．

汽车大梁钢510L冲压开裂原因分析

利用直读光谱、光学显微镜、扫描电镜对510L冲压开裂原因进行系统分析。结果表明,钢中P、S等杂质元素含量较低,显微组织为铁素体+珠光体组织,在钢基体中存在较大尺寸的B类夹杂物,同时心部珠光体带中存在一些尺寸为5～8μm富含Nb的块状物,且在这些富含Nb的块状物周围出现因受力发生开裂的微裂纹。因此冲压开裂的主要原因是由于夹杂物和富含Nb的块状物的存在破坏钢基体连续性所致。

热轧薄板M形板廓缺陷研究

针对首钢京唐公司热轧板带生产中出现的M形板廓缺陷,从板形控制参数预设定和工作辊磨损辊型两方面分析了其产生原因,提出了简单、可行的改进措施,为同类机组技术改进提供了依据。

影响热轧轧辊原始辊型精度的因素分析

保证轧辊的原始辊型是计算精确热态辊型的基础。以某钢厂2 250mm热轧宽带钢精轧机组轧辊原始辊型保持为研究背景,研究了轧辊下机温度、磨前强度、磨削热、磨后空冷温度对热轧轧辊原始辊型精度的影响。将研究成果应用到实际生产中后,磨削后的原始辊型精度得到保障。

粗轧R2上主电机现场抽芯检查的实践

首钢京唐钢铁公司粗轧R2上主电机是轧机的主要传动设备,也是保证轧机正常工作的重要部件。设备单体重量大,现场不具备大型行车,因此只能利用专用设备进行吊装施工。通过采用液压提升装置起吊转子,同时利用千斤顶同步提升定子的施工方案,完成主电机现场抽芯检查的施工任务。

基于PASolution精轧高速钢工作辊磨损评估功能的设计与开发

针对首钢京唐1580 mm产线精轧高速钢工作辊多次上机服役中因局部磨损而导致带钢板廓缺陷问题,基于TMEIC公司PASolution应用平台和二级系统应用组件特点,通过设计功能架构、建立算法模型和规划数据流程,在二级系统中设计开发了精轧高速钢工作辊磨损评估功能,实现了高速钢轧辊在线磨损的预测和累积磨损状态的评级。评级结果引入轧辊管理系统参与上机服役标准的判定,有效避免了不满足标准的高速钢轧辊继续上机服役而产生的质量缺陷问题。

一种基于线扫描技术的带钢表面检测系统

介绍了用于热轧带钢的在线表面质量自动检测系统及其应用。该系统采用线扫描技术，综合应用多种阈值处理技术，实现表面缺陷的真正实时检测。经多个厂家使用，取得很好的效果。一般缺陷检出率达到95％以上，周期性不连续曲线也达到85％以上。

热轧带钢新形裂纹缺陷产生原因及控制

热轧带钢表面上出现了一种新形缺陷,该缺陷形貌象"云团状"结疤缺陷。通过工业试验和塑性理论分析,快速找到问题产生的根源,确认该种缺陷为裂纹,与低温出钢时带钢局部过冷有关。为避免该缺陷再次发生,应定期检查、更换轧机前后的除鳞集管、水嘴,提高中间坯温度的均匀性。

1580 mm热连轧带钢精轧轧制力模型研究与改进

为了提高首钢京唐1 580 mm产线精轧轧制力预报精度,对精轧轧制力模型进行了研究,结合现场生产的典型问题,即同一钢种族内化学成分波动、薄规格带钢头部大张力引起精轧模型自学习趋势异常及变形抗力自学习层别跳变引起的轧制力设定偏差,对轧制力基础模型和自学习模型进行了改进。修正了钢种族的划分方法、回归整定了化学成分对变形抗力的影响因子、增加了实测张力修正精轧自学习的方法以及建立了基于双线性插值方法来获取变形抗力自学习系数的方法。改进措施实施后,各机架的轧制力预报精度均有不同程度的提高,且带钢通长的厚度标准差由12.22μm降低至10.5μm以内,指标精度得到显著提升。

热轧过程中粗轧板坯温度控制研究与实践

结合典型产品的工艺特点,分析了粗轧过程中板坯温降幅度与工艺需求不匹配问题及其对生产的影响,并对典型的控制技术进行了归纳。在此基础上,基于热轧产线粗轧工艺段设备、工艺需求,结合中间坯厚度方向温度均匀性仿真分析,提出了热轧中间坯冷却装备配置方案,并基于生产实验数据建立了中间坯冷却工艺,形成了可覆盖热连轧各类粗轧过程中板坯温降技术。

旋流烧嘴及混装条件下步进式加热炉模拟研究

加热炉能耗约占热轧工序的75%,金属损失达到全工序的50%,具有很大的研究潜力。目前针对加热炉钢坯混装以及烧嘴旋流的复杂情况研究相对较少,难以精确反映加热炉内钢坯加热过程。基于计算流体力学方法建立了加热炉燃烧场与钢坯耦合传热的数学模型,研究钢坯长度方向温度分布及在旋流烧嘴及混装条件下的长钢坯在加热炉内的加热情况。结果表明,模拟值与实际值温差小于10 K。钢坯出炉时上表面和下表面最大温差分别为23和22 K,上下表面最大温差为8 K,能够满足钢坯长度方向温差小于30 K的生产需要。旋流效果在被烧嘴通道一定程度上被削弱。火焰根部温度较低易造成钢坯端头低温。

镀锡产品边部线状缺陷分析与改进

重点分析镀锡产品边部线状缺陷的生长机制和缺陷遗传规律。在大量现场试样分析的基础上,探讨轧制过程工艺对细线缺陷产生的影响。采用SEM,EDS等方式分析缺陷的形貌,成分及组织。结果表明,边部线状缺陷主要由炼钢的夹杂物、热轧带钢边部翘皮、氧化铁皮以及冷轧热轧工序边部擦划伤缺陷遗传所致。通过热轧辊形优化可以有效控制边部翘皮缺陷;通过系列工艺控制,可以有效避免夹杂物、擦划伤及氧化铁皮缺陷。镀锡产品边部线状缺陷率降低70%以上,产品质量得到有效改善。

铁素体区轧制工艺在半连续轧机上的应用研究

对比了铁素体区轧制工艺和常规轧制工艺产品力学性能、微观组织和表面质量。分析了生产中粗轧温度、终轧温度、卷取温度、退火温度及轧制润滑控制等对产品组织性能的影响。提出了铁素体区轧制工艺的控制要点,退火后产品可获得更有利的{111}织构,进而获得更优异的屈强比和塑性应变比。

铁氧化层中离子扩散抑制问题研究

研究了铁在高温氧化过程中的扩散机理,通过氧化增重试验进行了动力学计算;通过X射线衍射,对晶格参数进行了计算,提出高温下Fe的扩散以及Mg对高温氧化的抑制作用机理。结果表明:Mg^(2+)填充氧化层内层FeO的晶格空位,降低了空位浓度,减小了阳离子穿过FeO层的扩散速率,从而降低了氧化速率。Mg^(2+)取代氧化层外层Fe_3O_4中氧八面体中心的Fe^(2+),生成Mg_xFe_((1-x))O和Mg_xFe_((1-x))Fe_2O_4,通过提高八面体扩散能垒,可以降低阳离子穿过该层的扩散速率。

铁素体轧制工艺条件下边部缺陷控制方法研究

研究了在铁素体区轧制条件下热轧带钢边部翘皮的宏观分布规律和微观缺陷形貌,分析了该工艺下缺陷形成的原因,粗轧段板坯边角部进入两相区,同时生产线的立辊和侧导板等接触设备的表面质量不良,造成了边角部变形不均,在精轧过程中最终形成边部翘皮。结合现场工艺,探讨了缺陷的改善措施,通过优化粗轧立辊辊型,提升轧制过程中坯料边角部温度,以及通过设备功能精度管理提升粗轧、精轧的侧导板和立辊辊面质量,最终消除了铁素体轧制超低碳钢的边部质量问题。

厚规格双相车轮钢表面压痕缺陷分析及控制

针对厚规格双相车轮钢表面压痕缺陷问题,通过分析压痕缺陷与氧化铁皮厚度的关系,得知氧化铁皮偏厚是造成厚规格双相车轮钢表面压痕缺陷的根本原因。结合氧化铁皮生成规律分析结果和厚规格双相车轮钢生产工艺特点,确定了通过提高精轧速度来降低氧化铁皮厚度的技术思路和氧化铁皮厚度控制目标。在此基础上,提出前置超快冷+常规冷+后置超快冷的轧后冷却装置配置技术,制定速度优先的精轧初始速度设定控制策略,并在首钢京唐公司2 250 mm热轧生产线上应用,有效解决了厚规格双相车轮钢表面压痕缺陷问题,使由表面压痕缺陷导致的车轮残次品率由30%降至3%,对推动厚规格双相车轮钢稳定批量生产、提高产品质量起到重要作用。

粗轧中间坯镰刀弯在线检测系统的研发与应用

为了解决国内热轧产线粗轧阶段镰刀弯检测精度较差或手段缺失的问题,研发了一种基于机器视觉的粗轧中间坯镰刀弯在线检测系统,系统主要由中间件模块、数据库模块和检测模块组成。在国内某厂1 580mm热轧产线的稳定运行表明,该检测系统可对粗轧中间坯实时检测,输出中间坯的平面形状与镰刀弯信息,并根据相应的判定规则对镰刀弯进行定性分类与定量表征。根据中间坯中心线实测数据和测宽仪测量数据与系统检测结果对比,可知该系统的检测结果能够反映中间坯的弯曲情况并具有较高的检测精度,可为中间坯镰刀弯的控制提供精确的平面形状数据。