14. 冶金设备与工程分会场概述

作者:中国金属学会 宝钢集团              发布时间:2016-11-23


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 冶金设备与工程分会场着眼先进智能冶金装备技术、冶金装备智能维护与绿色维修技术和冶金工程技术三大主题,进行了冶金装备、维护维修、冶金工程和电磁冶金四个方向的4个半场论文发布交流活动。累计近200位技术人员参会。共录用论文109篇,其中国际论文11篇。

按技术方向对论文的总体评述如下:

技术亮点:

1)冶金装备技术:基于RFID技术的智能轧辊维护系统和厚板电子标签、基于弱监督卷积神经网络的钢板表面缺陷定位和识别、高速线材表面质量检测系统。

2)冶金装备维护与维修技术:设备生态维修与绿色再制造技术、纳米材料热喷涂技术、数值仿真与可视化技术。

3)冶金工程技术:基于电炉炼钢的短流程工艺技术。

4)电磁冶金技术:结晶器电磁搅拌、辊式电磁搅拌、大支承辊整体感应加热、电磁制动。

分会场论文发布情况——特色及发布效果:

1)冶金装备技术

清华大学的方刚教授以中冶赛迪研发的大型液压传动布料器为案例,阐述了现代数值模拟技术的应用前景,为新型液压传动布料器无料钟的可靠性评价提供了坚实的基础。而普渡大学的Chenn ZHOU教授,结合冶金铸造起重机寿命评估、高炉炉膛状态诊断、轧机立辊疲劳寿命评估等多个实际案例,介绍了数值仿真与可视化技术在冶金行业内的应用。数值模拟技术将向多物理场多尺度耦合方向发展,其工件、工具和设备为一体研究对象,模拟水平的高低取决于材料行为描述的准确程度。而在计算机数值仿真中引入可视化技术,将在优化设计、降低成本、提高生产效率、用于工程师和操作人员的培训中发挥重要作用。

西安交通大学的宋永红教授针对缺陷数据集中已标注缺陷样本较少、未标注缺陷样本较多的特点,提出了一种基于弱监督卷积神经网络、高精度的缺陷定位和识别方法,大幅提升检测结果。来自研究院的彭铁根博士介绍了宝钢自主研发成功的首套高速线材表面质量检测系统,实现超宽、超高亮LED光源设计技术,采用自动对焦成像技术,实现环状表面成像架构技术,可广泛应用于管、棒、线材的在线检测。表面质量的好坏是钢铁产品的一项重要指标,下游加工工业对带钢产品的表面质量要求越来越高,如何检查出带钢表面缺陷并加以控制是目前普遍关注的问题。带钢表面缺陷检测技术取得的重要进展,将大大提升钢材质量检测智能化水平。

台湾中钢的叶鹤田系统地介绍了中钢将RFID技术成功应用于轧辊智能管理中的方案。该方案利用RFID技术对轧辊和轧辊存储框进行识别,将相关信息更新至其磨辊间数据库,综合数据库内各种相关数据进而保证轧辊的无误拣取和信息完善,实现轧辊智能化管理。而研究院的潘胜波工程师,介绍的重点放在了一种实现RFID标签自动贴放的机器人解决方案。由于RFID标签容易受金属材料的影响,导致信号出错甚至无法接收,所以贴标签的方式有着重要作用,既要保证标签牢固地贴在钢材表面,又要使标签与钢材保持一定距离,还要考虑自动化贴放与成本控制。团队结合自身对机器人技术的熟悉,利用成熟的工业机器人,因地制宜地将RFID进行巧妙地折叠,再将标签贴在金属表面,实现了标签贴放的自动化操作,提高了劳动生产率,并且方便了钢材的智能管理。RFID技术作为物联网发展的最关键技术,克服超高频技术不完善、标准不统一、成本瓶颈等一系列问题,将在宝钢智慧工厂和智能制造上将发挥重要作用。

2)维护维修、冶金工程技术

装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室的董世运博士对装备再制造技术和生态维修理念做出阐释。主要是介绍设备生态维修与备件再制造的发展历史和产业政策,现有再制造技术体系以及部分工程应用案例。上海英佛曼纳米科技有限公司田庆芬总经理对纳米材料热喷涂技术应用做了介绍,具体阐述了纳米材料热喷涂技术用于冶金设备辊类、轴类等零件修复的实际应用。

宝钢的王喆专家介绍了电炉炼钢技术的当代进展,宝钢电炉流程的总体情况,并从电炉炼钢和转炉炼钢的生产成本、能耗、排放、以及电炉钢与转炉钢质量等方面进行了对比分析,分析了两者优劣势。最后,提出了电炉冶炼工艺、设备、自动化以及电炉流程等方面的建议,为加快电炉炼钢技术的发展指明了方向。石川岛(上海)管理有限公司的陈剑波专家介绍了IHI步进缸在连铸上的应用,IHI步进缸的构成和原理以及IHI交流伺服液压系统。IHI步进控制液压缸是一种开环先导控制的机械反馈液压系统,具有很高的可靠性,可以在连铸等高温、高湿、高尘、高电磁干扰的环境下使用。

此外,宝钢股份热轧厂陈占福首席对四辊板带轧机辊系约束与动态行为进行多方面深入探讨。宝钢工程的谭希华介绍了宝钢五号连铸机综合改造的背景、改造内容与目标,具体阐述了连铸机改造方案设计采用的关键技术,最后介绍了连铸机改造后的使用效果。宝钢工程的马世峰介绍了冷镦钢丝表面酸洗处理的工艺及装备配置,对机组布置进行了分析,重点介绍了开发机组的主要技术特点,以及实现高效、节能、环保生产的解决方案。

现场到会50余名人员,在问答环节,发布者与提问者进行了简短的互动,会场气氛热烈,发布者就提问者的问题均给予了详细的答复。总体来说,发布主题既有聚焦又有区分度。如同样是表面涂镀修复技术,董世运博士介绍的内容偏于宏观,主要是介绍设备生态维修与备件再制造的发展历史和产业政策,现有再制造技术体系以及部分工程应用案例;田庆芬总经理的发布则专注于纳米材料热喷涂技术用于冶金设备辊类、轴类等零件修复的实际应用,两者在专业领域上有相通点、在理论与实践上又互为补充,给听众以很好的启发。

3)电磁冶金技术

本分会场由宝钢研究院设备研究所电磁冶金团队策划发起,所有的与会者都围绕电磁场的在冶金工业的应用方面,聚焦清晰、主题明确。与会者志趣相投,问答之间大大活跃了会场气氛。本次发布会给电磁冶金的从业者提供了一个短暂而宽广的交流平台,来自海内外的学者围绕同一个主题向同行们展示各自的风采。主题明确、聚焦清晰是本次分会场的一大特色,发布效果非常好。

宝钢研究院设备研究所电磁冶金团队长周月明首席重点介绍了宝钢的电磁搅拌技术以及电磁感应加热技术,并分别以结晶器电磁搅拌、辊式电磁搅拌、大支承辊整体感应加热热处理以及钢管内壁淬火热处理为例加以说明。引起了会场热烈的讨论,与会者对宝钢的电磁冶金技术进步赞扬不已,改变了外界对宝钢的电磁冶金设备长期依靠引进来保持先进的一贯看法。

上海大学任忠鸣教授重点介绍了强磁场下的高温合金材料的制备。这是电磁材料制备的顶尖技术,高温合金应用于发动机涡轮叶片,广泛应用于国防领域。东北大学王强教授分享了将电磁感应加热应用于连铸开浇工艺的经验,以及电磁旋流式水口的应用。

大连理工大学李廷举教授分三个方面展示了铜合金水平连续铸造的最新应用成果,包括铜管坯水平连续铸造的应用、铜合金棒材的水平电磁连续铸造、铜合金板带的水平电磁连续铸造等。并对以上内容详细展开,让与会者体会到了电磁冶金在有色金属行业的广泛应用。

德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心的Kluas Timmel博士介绍了国外电磁制动方面的进展,并介绍了他们实验室先进的模拟实验装置、流体流速检查装置以及液面检查装置。目前,从国内的电磁冶金设备使用情况来看,电磁制动的使用效果远远不如电磁搅拌技术。Kluas Timmel在电磁制动方面的新发现有可能会改变这一局面。

 

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