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期刊信息/Journal information
河北冶金
河北冶金

褚建东

月刊

1006-5008

hbyj@chinajournal.net.cn

0311-87930065 85671316

050031

河北省石家庄市跃进路167号

河北冶金/Journal Hebei Metallurgy
正式出版
收录年代

    基于四邻域差分的冷轧带钢表面缺陷快速分割与检测

    郭龙鑫刘洋徐科
    1-12页
    查看更多>>摘要：为满足冷轧带钢表面缺陷快速、准确的在线检测需求,开发了一种高效的新四邻域差分缺陷分割算法.该算法采用图像区块的平均灰度作为局部特征,通过积分图像实现快速计算;同时引入高低两个阈值划分灰度差分值,提高了算法的抗干扰能力.实验结果表明,与传统的SIFT、SURF等分割方法相比,该算法在保持高准确率的同时,显著降低了计算耗时.在多种典型冷轧带钢表面缺陷样本的测试中,该算法展现出优异的分割性能,平均准确率达到95％以上,且处理128 × 128像素图像的平均时间不超过50 ms.证明该算法能够有效平衡检测精度和速度,为冷轧带钢表面缺陷的在线检测提供了一种实用的解决方案,有望在实际生产中发挥重要作用.

    冷轧带钢表面缺陷四邻域差分图像分割在线检测

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    基于大数据与人工智能的电磁冶金数字化系统

    刘勇廉功豪范建通宋平...
    13-18,60页
    查看更多>>摘要：电磁冶金与连铸技术工艺变量的优化是企业提高连铸坯质量的重要手段.然而,企业对连铸过程的机理解释以及工艺变量的调节方法严重滞后于生产.因此,提出了基于数值仿真、计算机视觉以及大数据挖掘等多种技术的融合实现连铸过程多物理场的可视化、连铸坯质量自动识别与智能检测以及电磁冶金技术与连铸工艺变量的耦合优化.电磁冶金数字化系统初步具备对结晶器内的流场、温度场、液相体积分数、溶质场、夹杂物分布和凝固坯壳表面应力等多物理场的可视化以及铸坯中心缺陷的数字化识别能力.其中,使用Unet模型对于中心缺陷的识别效果可达90％以上,使用二值化的方式可以有效评估中心疏松的级别.可以预测,电磁冶金数字化系统对于推进钢铁企业智能化发展具有重要的意义.

    大数据人工智能电磁冶金物理场可视化数据挖掘智能检测数字化系统

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    M2高速钢150mm×150mm立式连铸坯及轧材质量研究

    谢志彬王凯王振宇吴立志...
    19-24页
    查看更多>>摘要：高速钢属于高碳高合金莱氏体钢,目前仍采用铸锭或电渣重熔钢锭经锻造生产,这两种生产方法均存在效率低、能耗高、成材率低、成本高等问题.为实现高速钢的高效率、低能耗、低成本、绿色环保短流程制备,借助自建的立式连铸中试装置进行了 M2高速钢连铸坯制备工艺和铸坯直接轧制试验;研究了拉速和M-EMS搅拌对M2高速钢连铸坯低倍、化学成分和铸态碳化物组织的影响,以及对所制备轧材的低倍、碳化物质量的改善情况.结果表明,采用立式连铸技术制备的M2高速钢150 mm × 150 mm连铸坯断面周向成分均匀、一致;铸坯采用热酸腐蚀检验低倍,拉速0.9 m/min时心部孔洞较大,拉速0.6 m/min时心部孔洞明显减小,施加M-EMS搅拌后心部孔洞变为疏松或针眼;施加M-EMS搅拌的铸坯碳化物堆积和轧材低倍中心疏松得到明显改善,轧材碳化物不均匀度和颗粒尺寸改善效果良好,说明低拉速和M-EMS搅拌有利于M2高速钢连铸坯以及轧材质量的改善.

    立式连铸M2连铸坯成分偏析低倍碳化物

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    基于多源图像解析的钢铁冷轧退火炉元器件多目标测温预警

    薛佳朋王钊哲丁泽浩亢克松...
    25-29,43页
    查看更多>>摘要：在经济高质量发展以及国家积极推动传统产业转型升级的背景下,钢铁行业面临着产能过剩、生产流程复杂、质量管控难等问题,需要融入新一代信息技术来推动钢铁产业的转型升级.在钢铁企业的生产过程中,设备的平稳运行对企业的生产效率、产品质量、安全保障及经济效益至关重要.针对钢铁企业生产设备种类繁多、高温环境导致设备损耗高、现场维保危险性大等特点,提出了基于红外热成像和计算机视觉技术的冷轧退火炉元器件温度非接触式自动监测预警系统.重点研究了基于计算机视觉技术的多目标检测和图像语义分割算法与红外热成像相结合对退火炉元器件实现多元图像解析,获取元器件目标的实时图像与实测温度的过程.该系统可以实现对炼钢设备温度的实时监测和管理,提高钢铁企业的安全生产水平,进一步实现钢铁企业设备的智能化监测和管理,有利于减少安全风险、提高生产效率、保证产品质量和经济效益,推动钢铁行业的高质量发展.

    冷轧退火炉红外热成像视觉技术目标检测语义分割算法

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    彩涂板涂层力学性能分析

    杨婷李新春曹宏玮赵秀娟...
    30-34页
    查看更多>>摘要：采用纳米压痕实验技术对两种不同性质的彩涂板涂层进行了力学性能测试,系统研究了压入深度(300～100 nm)和加载速率(50～500 nm/s)对涂层粘弹性的影响.结果表明:两种彩涂板的弹性模量分别为5.16 GPa和2.92 GPa,硬度分别为0.245 GPa和0.094 GPa,并表现出不同的抗塑性变形能力与柔韧性;纳米压痕方法可对彩涂板涂层的硬度、弹性模量、松弛性能进行定量表征,表征结果与铅笔硬度、弯曲性能测试结果具有一致性.彩涂板涂层具有明显的应力松弛行为;随着压入深度或加载速率的增加,压入载荷增加,松弛量与松弛速率增大;涂层的松弛模量随松弛时间延长呈现指数衰减;涂层的松弛模量随着加载速度的增加而减小,但受压入深度的影响较小.此外,根据广义Maxwell模型建立了两种涂层材料的Abaqus粘弹性本构模型,确定了 3项Prony级数表达式的松弛参数.研究结果对彩涂板加工成形过程的精确建模及选材具有指导意义.

    彩涂板纳米压痕应力松弛粘弹性模型松弛参数

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    庙沟铁矿露天转地下开采系统智能化建设

    张贺孟欣
    35-39页
    查看更多>>摘要：针对庙沟铁矿露天转地下开采过程中主要生产系统智能化建设需要,从无人化和本质安全角度出发,对该矿集控中心、中央水泵房、空压机站及电机车驾驶系统开展了智能化建设研究.通过建立管控一体化调度指挥集控中心和数据网络中心,可以对各个排水设备及空压机站进行远程控制与监控.通过对现有8台电机车进行改造,实现电机车现场手动操控及地面远程遥控功能;同时,采用无线WIFI基站结合光缆传输完成运输巷道的无线覆盖,缩短网络切换时间到毫秒级别,安全可靠且技术成熟;信集闭系统在调度站还配有工控机及显示器,对列车运行情况实时监控,对于道岔处、装矿点、卸矿点等列车运行困难地段实时视频监控;电机车障碍物检测系统检测到有障碍物后立即发出安全预警,同时控制机车降速或制动.系统智能化建成后,设备操作人员可减少23人,总体经济效益为207万元,实现了庙沟铁矿露天转地下开采本质安全化.研究成果可为类似条件矿山智能化建设提供指导与借鉴.

    露天转地下开采智能化集控中心中央水泵房电机车驾驶系统

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    高洁净度齿轮钢SAE8620H的冶炼

    赵展鹏刘从德蒋栋初左长城...
    40-43页
    查看更多>>摘要：介绍了采用BOF-LF-RH-CCM工艺流程生产高结净齿轮钢SAE8620H(/％,0.18～0.22 C,0.20～0.30 Si,0.60～0.80 Mn,≤0.015 P,≤0.003 S,0.40～0.50 Cr,0.020～0.040 Al,Mo、Ni 适量)的工艺过程.通过控制转炉终点[％C]0.06～0.10,[％P]≤0.013,出钢加1.0～1.3 kg/t Al脱氧以及合成精炼渣渣洗出钢,LF造高碱度(R=5.0～8.0)炉渣精炼(/％,52～56 CaO,6～10 SiO2,3～8 MgO,26～33 Al2O3,≤0.8 FeO+MnO),RH高真空度(≤67 Pa)保持时间15 min以上,Ca处理,连铸过热度15～25 ℃,中间包碱性覆盖剂和预熔型颗粒保护渣保护浇注,M+F电磁搅拌等工艺措施,成品钢中[％P]≤0.015,[％S]≤0.003,[N]≤45 × 10-6,[H]≤1.3 × 10-6,T[O]≤12 × 10-6、平均值 7.6 × 10-6,轧材检验结果显示钢中各类非金属夹杂物≤ 1.0级,达到高洁净度齿轮钢质量要求,优于产品标准 ASTM A304.

    齿轮钢SAE8620H高洁净度工序控制全氧含量T[O]冶炼

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    提高低碳钢转炉终点命中率的工艺优化

    王杰文霍立桥朱俊涛田宝生...
    44-49,79页
    查看更多>>摘要：针对国内某厂90 t转炉生产低碳钢时,脱碳前期溢渣严重、终点命中率低,且造渣料消耗大的问题,对转炉氧枪喷头、脱碳前期氧枪枪位、脱碳末期拉碳时间、造渣料加入量及方式和底吹工艺模式进行了优化.首先,调整了转炉氧枪喷头参数,使其拥有更好的搅拌效果;同时,调整氧枪前期枪位,将前期提枪压渣时间提前0.5 min,避免出现溢渣现象;其次,减少造渣料的加入量,根据原工艺的终点炉渣成分计算出其碱度和硫、磷分配比,确定适宜的碱度并计算出石灰的加入量;最后,将底吹流量由0.027 m3/(t·min)增大至0.069 m3/(t·min),同时延长吹炼后期压枪拉碳时间10～15 s,提高终点碳含量命中率.工业试验结果表明,新工艺终点温度命中率(t≥1 630 ℃)提高8.96％,终点碳含量命中率(％C≤0.06％)提高24.91％,终点磷(ω(P)≤0.020％)和硫命中率(ω(S)≤0.020％)分别提升8.4％和17.32％;造渣料(石灰石和石灰)总量减少4.88 kg/t钢;同时冶炼时间缩短了 0.5 min,提高了生产效率.

    转炉低碳钢终点命中率氧枪枪位造渣料

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    弹簧钢60Si2Mn轻压下工艺调试及质量改进

    林鹏张洪才许正周吴豪...
    50-55页
    查看更多>>摘要：分析了弹簧钢 60Si2Mn(/％:0.58～0.62 C,1.65～1.85 Si,0.80～0.90 Mn,≤ 0.020 P,≤0.015 S)的210 mm ×210 mm连铸方坯中心区域碳偏析和残余缩孔的原因,认为高碳钢在凝固过程中选分结晶和两相区铸坯长度较长,钢水无法补缩导致.利用现有连铸机7组拉矫机的轻压下功能,在不改变连铸工艺参数,保证弹簧钢60Si2Mn铸坯表面质量的前提下,通过模拟计算对铸坯凝固终点进行了理论研究.在此基础上,对不同拉矫机及不同压下量方案进行了优化试验,并分析了连铸方坯的低倍质量,找出了最优的轻压下工艺方案.结果表明:现有工艺装备条件下,采用5#拉矫机3 mm压下量、6#拉矫机5 mm压下量和7#拉矫机2 mm压下量的压下工艺,铸坯内部没有压下裂纹,能够控制残余缩孔在0.5级以下,中心碳偏析指数在1.04～1.10之间的比例达95％左右,实现了改善铸坯残余缩孔和中心碳偏析的目的,同时弹簧钢60Si2Mn采用轻压下工艺时单组拉矫机压下量不超过6 mm.

    弹簧钢碳偏析拉矫机轻压下压下量残余缩孔

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    H13钢电渣锭起弧端气孔产生原因与控制

    梁佳
    56-60页
    查看更多>>摘要：H13模具钢是热作模具钢中应用最为广泛的材料之一.我国正处在模具钢产品飞速发展阶段,产品性能与国际先进企业相比存在较大差距,提高产品质量、降低生产成本、提高竞争力是模具钢企业发展的重中之重.张宣科技在完成特材产线建设后,将H13模具钢作为主研产品,但在研发过程中电渣锭起弧端内部出现气孔现象,气孔直径6～20 mm,数量较多且分布不均匀,无法满足下道工序对坯料钢锭的制备要求,只能通过切除电渣锭起弧端气孔后方可使用,造成了电渣锭起弧端切损大、成材率低、成本居高不下的情况.为此,张宣科技分析了 H13模具钢电渣锭起弧端气孔产生的原因,对原辅料、设备、生产准备工艺进行筛查试验,找到了气孔产生的关键原因是氢含量高,并提出渣料烘烤、电极锭制备、设备设施干燥、优化起弧化渣工艺和渣系等措施.通过不断试验及生产工艺优化,彻底消除了 H13模具钢电渣锭起弧端内部气孔缺陷,电渣锭产品质量得到大幅提升,电渣锭成材率提高近10％.

    模具钢H13钢电渣锭气孔渣系[H]含量

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