单位:河钢集团邯郸分公司
本项目属冶金科学技术炼钢工艺技术领域。
目前我国炼钢装备水平已经跻身国际先进行列,计算机得到普遍应用,炼钢过程信息化、自动化趋于成熟,正处于由自动化向智能化转变的初级阶段。运用智能计算、图像识别等技术对炼钢工艺数据进行挖掘、分析、决策,对实现炼钢工艺精细控制具有重要意义。为此,本项目开发了基于智能化的炼钢关键工艺精细控制技术,并实现了工业化应用,其核心技术及创新包括:
1.转炉化渣过程动态检测技术
综合氧枪粘渣量、氧利用系数、炉渣噪音等信息,建立了转炉化渣动态检测模型,实现了转炉化渣过程的可视化控制和炉渣状态的精准预报,基本消除了喷溅、返干,转炉脱磷率稳定在 91.07%以上,终点双命中率在85.33%以上。
2.转炉炉渣氧化性智能控制技术
基于转炉物料中氧平衡原理,建立了转炉炉渣氧化性智能控制模型,确保了渣中FeO含量和脱氧剂加入量的精确计算,配合自主设计开发的脱氧剂喷吹设备,实现了脱氧剂加入时间、加入量的智能控制,脱氧后渣中FeO含量降至8%以下,经济炉龄达9000炉以上。
3.精炼钢液洁净度稳定控制技术
基于钢包液面裸露、翻滚的图像识别原理,开发了钢包氩气流量智能调节技术,实现了钢包氩气的精准控制,避免了钢包液面结壳、裸露;基于电磁感应加热原理,开发了钢包电磁出钢技术,杜绝了引流砂的卷入,钢包实现100%自开;基于钢包氩气上浮干涉原理,通过对钢包上水口砖通氩改造,缩短了浇注末期钢液漩涡的生成时间,钢包剩钢量平均减少200kg/炉。
4.非稳态下连铸机辊缝自动调节技术
在考虑非稳态过程中辊缝变化前提下,通过设定安全辊缝、静态辊缝和辊缝变化速率等参数,配合编码器自动跟踪系统,实现了非稳态下铸机辊缝的自动调整,避免了辊缝瞬时变化对铸坯应变的影响,保证了压下效果,铸坯中心偏析C类0.5级、中心疏松0.5级比例稳定在95.4%以上。
5.连铸板坯低倍等级智能评定技术
基于铸坯低倍组织图像识别原理,建立了具备自学习功能的铸坯低倍等级自动评定模型,实现了铸坯低倍质量等级的自动评定,避免了人为干扰,铸坯低倍评级误判率降至0.6%以下。
近3年采用本项目创新成果生产高品质钢4.95万吨,创效9786.8万元。项目获得授权发明专利2件,授权实用新型专利6件。项目整体技术达到国际先进水平,部分关键技术更是填补了国内钢铁冶炼领域的空白,行业引领作用明显。