连铸坯端面中心坐标视觉在线准确识别方法

提出了一种连铸坯端面中心坐标视觉在线识别方法,组建了数学模型,介绍了连铸坯端面中心坐标视觉提取流程和试验方法。首先,对提取到的连铸坯端面图像进行预处理,去除背景光源的干扰;第二,使用图像二值化算法对图像进行分割,提取图像中连铸坯端面图像;第三,采用形态学开运算消除连铸坯端面图像边缘不平整,去除相邻连铸坯端面图像间的少量黏连图像;最后,利用质心法求出图像中各连铸坯端面中心相面坐标。利用本文识别方法,求出成排连铸坯各端面图像相面坐标并进行贴标试验。试验结果表明:该方法能有效识别连铸坯端面中心,辅助贴标机器人准确地完成连铸坯端面的贴标工作。

高频水浸超声技术在钢水纯净度检测中的应用

介绍了高频水浸超声技术的原理及检测方法,并对检后试样进行了SEM金相观察及能谱分析。结果表明,高频水浸超声检测系统具有较高的精度,可以检测钢材一定体积内的非金属夹杂物,不仅检测速度快、检测范围大,还能快速、准确地评估产品的纯净度。其检测结果可直观反映钢中缺陷的形状、位置和分布,并可通过量化纯净度指数,得到一段时间内纯净度趋势的变化,为炼钢工艺优化和操作改进提供量化依据和指导。

控制钢中氢含量的工艺措施

氢是钢中的有害元素,过高的氢含量可引起钢的氢裂、白点缺陷。分析了季节、钢液温度、真空度、保真空时间、钢包顶渣对钢中氢含量的影响,提出了控制钢中氢的技术措施。实施后,钢中氢含量下降了8.14%。

弹簧钢52CrMoV4连续冷却相变的组织变化

采用DIL805L型膨胀仪研究了弹簧钢52Cr Mo V4连续冷却相变组织变化规律,分析了合金元素和冷却速度对CCT曲线、相变组织和显微硬度的影响。结果表明:Cr、Mo、V、Mn等元素的加入使得弹簧钢52Cr Mo V4珠光体和贝氏体转变曲线完全分离,可以在较宽的冷却速度范围内得到马氏体+贝氏体组织,当冷却速度大于等于5℃/s时,连续冷却转变获得单一的马氏体组织。冷却速度增加,促使了连续冷却转变后的组织细化,显微硬度增大。

46MnVS6非调质钢的过冷奥氏体连续冷却相变

采用淬火膨胀仪、光学显微镜、维氏硬度计等研究了完全奥氏体化46MnVS6非调质钢经不同冷却速率冷却至室温后的显微组织和显微硬度,测定了其过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,探讨了合金元素及冷却速率对过冷奥氏体连续冷却相变的影响。结果表明:46MnVS6钢的CCT曲线可分为高温转变区域、中温转变区域和低温转变区域,且中、低温转变区域互相分离;当冷却速率小于2℃·s^(-1)时,组织主要为铁素体和珠光体,随着冷却速率的增大,铁素体和珠光体含量减少,平均晶粒尺寸减小,马氏体含量增加,当冷却速率大于5℃·s^(-1)时,组织主要为马氏体;随着冷却速率从0.5℃·s^(-1)增大至60℃·s^(-1),46MnVS6钢的显微硬度由285HV1增至683HV1。

焦炭基础结构对其综合热性能的影响

在显微镜下检测焦炭的基础结构参数,利用自主研制的综合热性能检测装置测试焦炭的综合热性能指标。结果表明,焦炭的综合热性能指标受结构参数等多种因素影响,其中起始反应温度ti受平均壁厚D1和气孔率P影响较大,平均溶损速率(dω/dt)CRR25受光学组织各向异性程度指数OTI和平均孔径D影响较大,等溶损反应后强度ω(CSR 25)受平均孔径D和平均壁厚D1影响较大,高温热失重率ω(CPHTI)受光学组织OTI指数和平均壁厚D1影响较大,热处理后强度ω(CPHTS)受平均壁厚D1影响较大。研究提出的综合热性能指标物理意义明确,但由于受多因素影响,与焦炭结构参数关系较为复杂,有待于进一步研究。

冷却速率对30CrNiMo8钢过冷奥氏体转变的影响

采用膨胀法结合金相检验和硬度测试,在相变膨胀仪上测定了30CrNiMo8钢的临界点温度,绘制了过冷奥氏体连续冷却转变曲线,研究了不同冷却速率对30CrNiMo8钢显微组织和硬度的影响。结果表明:当冷却速率为0.02~7℃·s^(-1)时,随着冷却速率的增加,30CrNiMo8钢的显微组织由粒状贝氏体为主逐渐转变为马氏体为主,硬度也逐渐升高;马氏体转变的临界冷却速率为1.0~1.5℃·s-1,30CrNiMo8钢的淬透性较好。

用于高炉炼铁的低CSR焦炭机理探讨

通过对多温度条件下的热性能及微观结构研究,探讨可用于高炉炼铁的低CSR焦炭机理。采用自主研发的焦炭多温度条件下的热性能检测方法,考察不同温度条件下焦炭的热性能变化,并采用微观组织和气孔结构分析,解释宏观热性能随温度的变化规律。结果表明,低CSR的CH焦炭虽然低温区(1 050℃、1 100℃)的热强度CSR25值较低,但在1 150℃与XY焦炭实现交叉,高温区(>1 150℃)的热强度CSR25值较高。CH焦炭的组织各向异性程度偏低,中小孔径气孔数量多。低CSR的CH焦炭在高温区具有较高的热强度值,这是该焦炭可用于高炉炼铁的主要原因,说明国标CRI、CSR方法只检测1 100℃一个温度点是不够的。CH焦炭组织各向异性程度低导致气孔壁基质与CO2发生化学反应速率快,结构中小孔径气孔数量多导致内扩散阻力大,两者之间的竞争关系导致CH焦炭的溶损反应模式很快达到表面劣化,保护了焦炭内核,使CH焦炭在高温区具有较高的热强度,这是低CSR的CH焦炭可用于高炉炼铁更深层次的机理。

低氧含硫齿轮钢SCr420H的洁净生产

低氧含硫齿轮钢SCr420H,对成分稳定性、氧含量、非金属夹杂物级别要求严格。河钢石钢采用EAF(BOF)-LF-VD-CC工艺,通过转炉终点控制、VD静置、连铸机钢包下渣控制、保护浇注等技术,以及LF脱氧、VD软吹、精炼渣系、增氮工艺优化,提高了SCr420H的化学成分稳定性,氧含量降低了4ppm,夹杂物平均降低0.8级,完全满足了齿轮钢高端用户P1等级要求。

轿车用20CrMnTiH齿轮钢窄淬透性控制实践

淬透性是齿轮钢的核心指标,对成品齿轮的综合性能有很大程度的影响。通过理论基础,配合现场实践,摸索出了齿轮钢窄淬透性带宽的控制方法。将化学成分C控制在±0.01%,Si、Mn、Cr控制在±0.02%,B控制在0.000 5%以下,可以大幅度提高齿轮钢淬透性的稳定性,实现淬透性带≤5 HRC的水平,满足轿车齿轮用钢的使用要求。

铌钼锰对弹簧扁钢表面脱碳影响的研究

化学成分对钢的脱碳敏感性有较大影响,本次对河钢石钢2019年生产的三个牌号弹簧钢LPD51-2、LPD55-2、51CrV4进行统计分析。选取的三个牌号弹簧钢在Nb、Mo、Mn成分上存在差异,其余成分相同或相近。在轧制加热工艺相同的条件下,三个牌号弹簧钢的脱碳超标率最高相差近20%,且LPD55-2、51CrV4的加热时间对其脱碳超标率影响较大,成线性关系,LPD51-2的加热时间对其脱碳超标率影响较小。最后认为出现上述情况的原因是添加少量的Nb和Mo,降低了钢的脱碳敏感性,少量的Mn对脱碳敏感性几乎不存在影响。

60Si2CrA弹簧钢端面碎裂原因分析与改进

通过对60Si2CrA弹簧钢端面碎裂进行分析,认为钢材端部的异常组织是导致矫直压光后端部碎裂的主要原因。由于弹簧钢采用砂轮锯进行定尺锯切,使端部受热,并且端部组织发生了组织转变而产生碎裂。针对分析结果,采取了轧后退火的补救试验,解决了钢材加工过程中的碎裂问题。

大断面轴承钢连铸坯加热温度连续测试

利用温度跟踪记录仪,采用黑匣子测温技术,对GCr15轴承钢大型连铸坯加热过程进行了多点连续温度测试,分析了钢坯的实际加热温度场随时间的变化过程及温度均匀性。为优化加热制度,降低产品缺陷,提高生产过程控制能力和实物质量水平提供了借鉴。

基于TRIZ理论的钢材弯曲度测量仪

弯曲度是评价钢材质量好坏的重要指标。针对传统的钢材弯曲度测量系统存在误差大、检测周期长,单人无法独立完成的问题,采用TRIZ方法,通过问题的现状和根原因分析,确定了冲突区域,利用裁剪、效应等工具将复杂系统简单化,得到了一系列创新解。优化和评价后将最终解转化成便携式弯曲度测量仪。现场应用结果表明,该便携式弯曲度测量仪可以实现单人独立操作、快速读数,且测量精度达到0.1 mm,满足了使用要求。

高炉冶炼低钛铁水的生产实践

为长期稳定地提供优质低钛铁水,降低下道工序操作压力及生产成本,河钢石钢从降低入炉原料的钛负荷入手,对高炉中钛的还原机理、影响因素、生产参数等进行了研究,查找影响铁水钛含量的主要因素。通过优化原料配比、低硅冶炼、适当降低炉渣碱度、提高风温等措施有效降低了铁水的钛含量。

SAE8620H齿轮钢炼钢工艺过程夹杂物分析

分析了石钢SAE8620H齿轮钢炼钢工艺过程氧含量、夹杂物的变化规律,探讨了转炉齿轮钢洁净度的控制技术。通过初炼出钢后用Al强脱氧,精炼造低FeO、高碱度和一定含量的Al_2O_3的精炼渣,精炼窄成分控制,LF精炼吹氩工艺,尽量减少或避免VD后喂线等措施可提高钢水洁净度,保证产品质量。

氮化合金增氮法在齿轮用钢生产中的工艺实践

多数高端轿车齿轮用钢须控制一定的铝、氮含量,以保证其均匀的晶粒度和稳定的使用性能。氮的加入一般是在真空处理结束后,通过喂入氮化合金线的方式来实现,但这样的工艺将不可避免的对钢水造成污染。探讨了在出钢过程加入氮化合金料的方法来控制钢液中的氮含量。实施后,满足了高端轿车齿轮用渗碳钢的氮含量要求。

成捆棒材端面标牌焊接机器人系统

针对钢铁企业成捆棒材端面标牌焊接存在的作业效率低和人为操作易导致错焊、漏焊、掉牌等问题,构建了基于双目视觉测量的成捆棒材端面标牌焊接机器人系统。该系统主要由上位机通讯控制系统、视觉识别子系统、焊钉送料子系统、标牌制备子系统和自动焊接子系统组成。上位机通讯控制系统作为整个机器人系统的核心;视觉识别子系统对成捆棒材端面进行识别,得到理想焊接点的位置坐标;焊钉送料子系统、标牌制备子系统分别实现焊钉和标牌的实时制备;自动焊接子系统实现夹取焊钉、吸取标牌、进行焊接、掰断焊钉等操作。同时搭建了系统硬件设备,并进行了多次实验。实验结果表明,该机器人系统识别准确、工作稳定、焊接效果好,可用于钢铁企业中成捆棒材端面标牌的自动化焊接。

双喷头移动式加渣机设计

针对钢厂炼钢过程中需人工加渣、保护渣添加频繁且加渣不均匀的问题,研制了一种自动加渣机。自动加渣机主要包括PLC控制系统、料仓、软管、空气放大器、螺旋送料器和伺服直线导轨加料机构。双喷头的设计可实现加渣口全覆盖,并减少填料频率。经过运行试验,保护渣从料仓下落至螺旋送料器内,再通过螺旋推送和吹渣装置输送到结晶器中,实现均匀加渣,加渣量、加渣速度、加渣温度可控。该加渣机不仅能节省劳动力,还可以提高钢坯的质量。

530轧机孔型优化

将轧制Φ38～52 mm GCr15轴承钢530轧机的孔型由箱-六角-方孔型优化为箱型孔后,减少了换辊次数,轧制量明显提高;减少了燃料消耗和轧辊加工费用。