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构建智慧引领-“无人驾驶”非对称测控技术在鞍钢的应用和实践

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成果主要完成人

艾铖珅,王忠朋,孙伟,于任飞,宁腾,赵国明,王祯翔,张维闯

项目概况

研究背景: 板带热连轧生产过程复杂,热连轧机配置了相对完备厚度、宽度、板形等质量检测仪表,并实现了针对对称板形的模型设定与在线控制。然而,现有的热连轧机型对非对称问题不具备完整的控制能力,限制了生产稳定与产品质量提升。 技术难点: 热连轧机运行非对称问题的形成机理分析、设备结构设计与精度保证、针对性测控手段开发等相对欠缺,制约产品高端化、高效化、高质化转型提升,亟需通过机械装置优化升级、检测手段创新研发、非对称板形控制理论完善、设备状态数字化诊断及在役精度修复,对粗轧、精轧设备集群实现整体精度提升的技术突破,形成从机械装备到测控系统的全工序、多维度的热连轧机非对称控制精度关键技术。 成果先进性: 该成果于2024年1月3日通过中国钢铁工业协会组织的技术评价,评价委员会一致认为:“项目整体技术达到国际领先水平”。依托热轧全线智能装备+工业互联网数字化分析诊断技术,打造热轧智能工厂建设新模式,操作人员从频繁人工干预的低效工作解放出来,转变为对全生产要素的综合性管控,热轧全线板带的镰刀弯、翘扣头以及精轧跑偏等非对称评价指标有较大的提升。 创新性: 建立了热轧板带非对称弹塑性变形机理模型,开发了大视野单目视觉中间坯镰刀弯检测设备,镰刀弯感知误差小于±1.5mm,中间坯弯曲±30mm以内命中率达到89%以上。 建立了扭转变形非对称机理模型,开发了基于结构光辅助校准的中间坯翘扣头检测设备,通过轧机主传动速差控制,有效抑制了中间坯翘扣头缺陷,感知误差小于±2mm,中间坯头部翘曲满足[0-60mm]命中率达到95%以上。 建立了精轧机自动纠偏控制模型,开发了基于双目视觉的精轧机架间跑偏检测设备,精轧跑偏感知误差小于±1mm;通过数据驱动压下调平和弯辊单侧控制技术实现非对称闭环控制,减少人工调平操作85%,带钢楔形满足±20μm命中率率达到81%。 可推广性: 本项目引用非对称在线测控技术,并实现稳定工业应用,能够有效抑制运行非对称问题,降低薄规格产品的甩尾率与废钢概率,提高轧制稳定性。在热连轧产线具备推广条件。 经济社会效益: 2023年鞍钢1580线在减少非计划停机、设备损伤,提高成材率,降低人力成本方面共计提升经济效益700.14万元/年。 推动行业进步: 依托热轧全线智能装备+工业互联网数字化分析诊断技术,打造热轧智能工厂建设新模式,操作人员从频繁人工干预的低效工作解放出来,

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