基于YOLOv7-TSCR的连铸坯表面缺陷检测

为解决连铸生产过程中铸坯表面缺陷检测准确率低、检测速度慢、模型参数量大难以部署等问题,提出一种融合重参数化和注意力机制的轻量化铸坯表面缺陷检测算法YOLOv7-TSCR。首先,利用Mish和SiLU激活函数、SimAM注意力机制,构建了改进的高效层聚合模块ELAN-S,以有效增强对多尺度缺陷特征的提取;其次,设计了C2f_RG模块改进特征融合网络,减少参数量的同时获得更丰富的梯度流信息,增强特征融合能力;最后,根据采集实际生产中的缺陷图像,构建铸坯缺陷数据集并进行验证。结果表明:YOLOv7-TSCR相较其他网络模型检测效果显著提升,在模型参数量减小的情况下,精确率达93.5%,平均精度均值提高了2.8%,检测速度可达120 FPS;在NEU-DET公开数据集上进行的泛化性对比实验证明了算法具有较强的泛化性。改进算法在保证较高检测精度的基础上,具有较快的检测速度和较小的参数量,为铸坯表面缺陷的高效检测提供了技术参考。

304不锈钢连铸坯表面凹陷与控制工艺实践

结合公司的设备现状和生产实践,针对304不锈钢铸坯表面凹陷缺陷问题,进行缺陷机理研究分析,重点围绕结晶器锥度、结晶器液面、塞棒塞头材质等方面展开工艺研究改进。通过建立铸坯缺陷管控制度,对全流程铸坯缺陷进行精准控制,304不锈钢连铸坯表面质量得到稳定控制,铸坯表面修磨率大幅降低,为进一步提升铸坯表面质量积累了宝贵经验。

基于图像显著性特征的铸坯表面缺陷检测

针对钢铁铸坯表面检测的缺陷复杂性问题,从图像处理及图形特征角度提出一种基于显著性区域特征的算法.该算法首先对源图像进行显著性特征区域处理和Gabor小波滤波处理,得到了对应的特征图像;然后再将2幅图像中的特征区域进行融合,得到可信度较高的缺陷特征区域图像;最后在缺陷区域中用训练好的Adaboost分类器检测缺陷,得到最终的缺陷定位结果.该算法结合了显著性特征和Gabor小波特征,既缩小了Adaboost分类器的搜索范围,也提高了排除伪缺陷的能力,具有较快的定位速度和较高的准确率.实验结果表明,该算法能获得较好的效果,具有较高的实用价值.

结晶器振动参数对连铸坯表面质量的影响

针对电炉钢连铸 130mm× 130mm、15 0mm× 15 0mm、15 0mm× 2 10mm方坯表面出现的振疤、振沟对轧材表面质量的影响 ,在现有正弦振动模式下结合工业性试验对影响铸坯表面质量的负滑脱率、负滑脱时间、振动频率、结晶器导前等结晶器振动参数进行优化。实验表明 ,随负滑脱率 (负滑脱时间与振动周期之比 )降低 ,铸坯表面趋于平整 ,消除了沟形振痕。 15 0mm× 15 0mm方坯在拉速 2 0～ 2 8m min ,负滑脱率 33% ,振频 130～ 180 min ,负滑脱时间 0 13～ 0 16s ,振程设置 9 6～ 10 2mm时 。

氧化层厚度对铸坯表面偏振角发射率的影响

发射率是铸坯表面温度测量精度的一个重要影响因素，在连铸表面测温现场应用过程中氧化层又是影响发射率的主要因素，根据波传播理论建立了铸坯表面辐射的多层模型，研究铸坯氧化层厚度变化对其发射率的影响．推导了铸坯表面偏振角发射率的递推公式，根据文献资料确定各层物理参数，通过计算结果发现，铸坯在水平偏振方向上的角发射率在60°～80°之间明显增强；当氧化层增厚到一定程度后，发射率逐渐稳定．这两个结论为设计现场表面测温装置提供重要的理论依据．

10PCuRE耐候钢连铸坯表面纵裂纹成因分析

对10PCuRE钢典型炉号铸坯表面角部纵裂缝进行了宏观观察,采用扫描电镜、电子探针及X射线能谱对裂纹开裂表面和热轧钢带断裂面上夹杂物进行了形貌观察和微区成分分析,通过Gleeble—1500试验机对铸坯试样进行了高温力学性能测试,并且还检测了10PCuRE钢连铸结晶器的宽、窄面上的热流,得到了10PCuRE耐候钢连铸坯表面纵裂纹的主要形成原因,提出了消除10PCuRE连铸坯表面角部纵裂纹的措施。

Q345B连铸坯表面夹渣缺陷的形成原因及控制

描述了Q345B铸坯表面夹渣缺陷的宏观形貌,并通过扫描电镜及能谱仪对缺陷形貌进行观察和能谱分析。结果表明,缺陷内主要为氧化铁皮并含有保护渣成分。分析了铸坯表面夹渣缺陷的形成原因主要有以下4个方面:浸入式水口设计不合理引起的结晶器液面波动卷渣、结晶器内弯月面受冲击夹渣、保护渣成分不均匀引起的分熔现象及结晶器振动负滑脱时间长导致的下渣不均匀。并提出优化措施:1)优化浸入式水口的结构,将侧孔角度为25°减小至18°;2)改善结晶器流场,板间的氩气流量由原来的5 L/min减少至3 L/min以下,SEN的插入深度控制在90~130 mm;3)优化保护渣成分和性能,将保护渣熔点由原来的1 050℃提高至1 150℃,碱度大于1,黏度0.12~0.2 Pa·s,降低了保护渣的消耗;4)调整结晶器振动参数,使负滑脱时间由原来的0.207 s减至0.165 s。22炉的现场试验结果表明,优化后的工艺由于铸坯缺陷引起的中厚板表面裂纹发生率控制在1%以下,并实现了铸坯、中厚板表面质量的稳定控制。

基于支持向量机回归的铸坯表面目标温度设定

提出了一种多输入多输出支持向量机回归算法,利用冶金技术人员计算的目标温度设定表,设定实时二冷区铸坯表面目标温度。200 mm×1 534 mm 16Mn钢板坯连铸试验结果表明,在训练样本相同时,支持向量机训练时间为3.2 s,预测目标温度误差为±1℃,BP神经网络训练时间为23.5 s,预测目标温度误差为±2℃,多输入多输出支持向量机回归算法优于BP神经网络算法,能够根据工艺变化情况,实时改变目标温度,为实现连铸动态控制提供了条件,有助于提高铸坯的质量。

在线计算结晶器内铸坯表面热流密度的方法

通过在结晶器铜板上建立二维温度场模型，用系统辨别的方法，求解热传导反问题，在结晶器铜板的一个层面完整地确定铸坯表面热流密度分布。试验数据显示算法是有效的。

连铸机铸坯表面温度在线实时测量系统的研究

设计了连铸铸坯表面温度在线实时测量系统。该系统应用红外测量技术 ,以风帘方式消除红外传感器到铸坯之间辐射通道的烟雾、水汽影响 ,采用人工智能算法剔除铸坯表面氧化皮对测量结果的干扰 ,实现了连铸铸坯表面温度场多点测量 。

J55钢大方坯连铸及热送过程铸坯表面温度研究

为研究J55钢在热送热装后产生表面裂纹缺陷的原因,采用红外测温仪对连铸二冷区及热送过程的大方坯表面温度进行了测定和分析。结果表明,该钢种在二冷区的冷却强度适宜,不会导致矫直裂纹;铸坯在热送过程的温度制度不合理是导致管坯产生表面裂纹的主要原因。

连铸机铸坯表面温度测量系统模糊模型的建立

用基于模糊规则的模糊辨识方法建立起系统的初始模糊模型，并用梯度下降法对其进行修正，进一步提高模型精度。仿真实例表明，建立的模型较好地反映了实际系统，具有实用性。

小方坯连铸机振动参数对铸坯表面质量的影响

介绍了宣钢二钢轧厂小方坯连铸机振动装置的设备组成、性能以及存在的问题。分析了振幅、振动频率、负滑脱时间等振动参数对铸坯表面质量的影响。结合宣钢小方坯生产实践,从振幅选择、振频与拉速匹配关系方面,优化了小方坯的振动工艺参数设置,对同行业小方坯振动优化具有借鉴意义。同时指出,机械振动已经不能满足钢种多样化的需求,新的振动技术必将得到更快速的发展。

热轧酸洗板铸坯表面清理过程对除鳞效果的影响

利用扫描电镜和表面粗糙度检测仪检测酸洗板纵向条纹缺陷。通过对酸洗板生产过程的跟踪与排查分析,产生纵向条纹的原因是铸坯表面清理后在热轧过程中坯料表面温度存在梯度,导致轧制后的带钢表面氧化铁皮及粗糙度分布不均所致。其中,铸坯表面清理是影响纵向条纹的主要因素。结合实验分析结果,对生产工艺进行了调整和优化,高等级酸洗板产品的纵向条纹缺陷已得到有效控制。

连铸坯表面氩气泡疤的防止

连铸坯表面质量的好坏是影响产品合格率以及生产成本的重要因素，保证良好的连铸坯表面质量是铸坯热送和直接轧制的前提条件。铸坯表面缺陷形状各异，形成原因是复杂的。除了常见的裂纹、夹渣等，还可能出现铸坯表面氩气泡疤。

基于改进YOLOv7的连铸坯表面缺陷检测算法

针对连铸生产过程中铸坯表面缺陷检测准确率不高、检测速度慢等问题,提出一种基于改进YOLOv7-Tiny的铸坯表面缺陷检测算法。首先,提出一种结合分布移位卷积的自适应高效层聚合网络,增强对不同尺度特征信息的提取能力,提高模型泛化能力和计算效率;其次,在特征融合部分引入协调注意力模块,增强通道和位置信息感知,提高对重要特征的捕获能力,加强特征融合;同时,引入基于最小点距离的MPDIoU损失,解决现有损失函数局限性,增强回归结果准确性并加速模型收敛;最后,根据采集的实际生产中的铸坯缺陷图像,构建铸坯缺陷数据集并进行验证。试验结果表明,改进YOLOv7算法相较于基础网络有较大提升,在参数量保持不变的情况下,计算复杂度降低约35%,准确率提升4.4个百分点,平均精度均值(mAP)提高2.8个百分点,检测速度为130帧/s,能满足连铸生产现场对缺陷的实时检测要求,同时在NEU-DET公开数据集上体现出较强的泛化性。本研究提出的铸坯表面缺陷检测算法为提高缺陷检测精度与优化检测流程提供了技术支撑。

冷却模式对铸坯表面组织的影响

制作直径10mm的试样以模拟铸坯表面组织,将试样分别在传统冷却模式下和控制冷却模式下进行冷却,通过对试样截面的微观组织形貌进行金相分析,从而研究冷却模式对铸坯表层组织结构的影响。试验得到如下结果:传统冷却条件下,试样边部为块状铁素体和珠光体,晶粒尺寸在10～200μm之间,中心位置为条状、针状铁素体和珠光体,晶粒粗大,组织不均。控制冷却条件下,试样均由块状铁素体和珠光体组成,晶粒尺寸在9.36～12.25μm之间,晶粒细小,组织均匀。控制冷却可以通过细化晶粒来提高铸坯表面的高温塑性从而对避免表面横裂纹的发生产生有利影响。

Nb微合金化钢连铸异型坯表面温度分析

采用CIT -M型红外测温线性化传感器测定了马钢Nb微合金化钢SM490YB( % :0 . 0 9～0 . 1 3C ,1 . 3 5～1 . 50Mn ,0 . 0 4～0 .0 6Nb)异型坯在连铸过程中的表面温度,结果表明异型坯横向表面温度不均匀;在二冷区测量位置和矫直区,铸坯表面温度基本处于SM490YB钢的低温脆性区( 650～750℃) ;在二冷2段由于支撑棍间间隔喷水冷却,温度回复大于冶金规则允许的最大限度1 0 0℃/m。SM490YB异型坯浇铸应采用弱冷工艺,同时调整冷却喷嘴的布置,以提高异型坯表面质量。

浅析不锈钢铸坯表面处理工艺

介绍了常见不锈钢铸坯表面处理方式,包括氧化铁皮清理及铸坯表面缺陷处理。铸坯表面氧化铁皮清理的主要方式有氧化铁皮清理机、水爆、抛丸机等,铸坯表面缺陷通常采用修磨机扒皮处理。并介绍了氧化铁皮清理机、水爆、抛丸机及修磨机的工作原理和设备组成,分析了各种处理方式的特点。

连铸板坯质量 第六讲——结晶器振动对铸坯表面质量的影响

本讲座对下列问题进行讨论:①振痕的形成和影响因素,②拉速、振程、振频等对振痕深度和保护渣耗量的影响,③非正弦振动可以提高正滑动时间,因而可以保持高拉速时的保护渣耗量,④结晶器振动的发展。