武钢高炉炉前视觉智能感知及智能诊断技术

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作者 国宏伟 张庆喜 +4 位作者 陈令坤 陈胜香 梁合兰 闫炳基 许浩 《炼铁》 北大核心 2025年第5期37-41,共5页

国内高炉炉前渣铁管理依赖现场人工观测记录,存在记录不及时、不准确问题,且铁流的射流形态信息难以用数字化表征。为了提高武钢高炉炉前出铁作业的智能化水平,以出铁过程视觉深度感知为着力点,基于出铁场监控视频,采用图像处理等技术,... 国内高炉炉前渣铁管理依赖现场人工观测记录,存在记录不及时、不准确问题,且铁流的射流形态信息难以用数字化表征。为了提高武钢高炉炉前出铁作业的智能化水平,以出铁过程视觉深度感知为着力点,基于出铁场监控视频,采用图像处理等技术,将炉前操作工艺过程与深度学习相结合,开发了立足生产应用的炉前视觉智能感知与智能诊断技术。通过数据采集、图像标记与处理、智能算法分析、数字化表征,实现对高炉铁流状态、开口深度、堵铁口打泥量,出铁开始时间、见渣时间及结束时间的智能感知,在此基础上进一步进行智能诊断。 展开更多

关键词 高炉 炉前视觉 出铁状态 智能感知 智能诊断

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环形面边界区域喷涂成膜特性研究

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作者 王祎浩 但斌斌 +3 位作者 陈燕才 胡惊雷 冯鹏云 都李平 《机床与液压》 北大核心 2025年第14期86-92,共7页

为探究环形面边界区域喷涂成膜特性,采用欧拉-拉格朗日法建立环形面边界区域喷涂仿真模型。通过对模型进行求解,揭示该区域内喷涂成膜机制。在此基础上,引入喷涂距离和边界距离,分析二者对内、外边界区域成膜特性的影响规律,并建立与喷... 为探究环形面边界区域喷涂成膜特性,采用欧拉-拉格朗日法建立环形面边界区域喷涂仿真模型。通过对模型进行求解,揭示该区域内喷涂成膜机制。在此基础上,引入喷涂距离和边界距离,分析二者对内、外边界区域成膜特性的影响规律,并建立与喷涂膜厚均匀性之间的对应关系。结果表明:随着喷涂距离增加,外、内边界区域长轴截面内的流场扩散范围和所形成的速度梯度变化范围均逐渐增大,短轴截面内流场扩散不明显,所形成的速度梯度变化范围逐渐增大;外、内边界区域内液膜形状由“椭圆状”向“棒状”过渡;边界距离对外、内边界区域成膜特性的影响实际是由喷炬与壁面接触面积的变化造成的,当接触面积增大时,长轴截面内所形成的速度梯度范围沿y轴方向逐渐增大,短轴截面内气相流场沿壁面的扩散范围逐渐增大,喷涂平面上形成的液膜面积逐渐增加。 展开更多

关键词 空气喷涂 喷涂成膜特性 环形面边界区域 欧拉-拉格朗日法 数值模拟

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水蒸气含量对M2Al高速钢高温加热氧化的研究

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作者 王文卓 曾维冬 +3 位作者 王婷 郭悦 戴方钦 丁翠娇 《冶金能源》 北大核心 2025年第2期20-25,共6页

为探究炉内气氛中的H_(2)O对钢氧化的影响,在1250℃的温度及不同水含量H_(2)O-N_(2)气氛下进行了M2Al高速钢的氧化实验。通过对氧化增重的测量得到了不同H_(2)O含量下的氧化动力学曲线,采用扫描电镜(SEM)等对氧化铁皮的形貌和结构进行... 为探究炉内气氛中的H_(2)O对钢氧化的影响,在1250℃的温度及不同水含量H_(2)O-N_(2)气氛下进行了M2Al高速钢的氧化实验。通过对氧化增重的测量得到了不同H_(2)O含量下的氧化动力学曲线,采用扫描电镜(SEM)等对氧化铁皮的形貌和结构进行了分析。结果表明:氧化动力学曲线服从抛物线规律,H_(2)O含量由12%增加到19.5%时,抛物线速率常数从2.66×10^(-6)g^(2)/(cm^(4)·s)逐渐增大到4.73×10^(-6)g^(2)/(cm^(4)·s)。氧化铁皮由致密的Fe 3O 4层和疏松的FeO层组成,前者内部存在少量纵向裂纹且沿裂纹方向弥散分布少量FeO,后者内部有大量孔洞且离基体越远孔洞越大,FeO层的孔洞随着H_(2)O含量的增加而增多。氧化气氛中H_(2)O解离出的氢融入氧化铁皮沿晶界向内扩散,并使得沿途的Fe 3O 4还原为FeO。 展开更多

关键词 钢坯氧化加热 水蒸气含量 氧化层结构 氧化动力学

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基于改进SAGGAN模型的齿轮故障分类方法研究

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作者 刘洋 但斌斌 +2 位作者 易灿灿 严旭果 薛家成 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第12期2185-2194,共10页

针对齿轮故障样本获取困难,导致深度学习驱动故障分类模型的可靠性和准确性不足这一问题,提出了一种基于改进自注意力门单元生成对抗网络(SAGGAN)的半监督齿轮故障分类模型。首先,为增强改进SAGGAN模型的特征表示能力,提升齿轮故障的半... 针对齿轮故障样本获取困难,导致深度学习驱动故障分类模型的可靠性和准确性不足这一问题,提出了一种基于改进自注意力门单元生成对抗网络(SAGGAN)的半监督齿轮故障分类模型。首先,为增强改进SAGGAN模型的特征表示能力,提升齿轮故障的半监督分类效果,在自注意力生成对抗网络(SAGAN)的基础上,引入了门控通道转换模块(GCT)、改进自注意力门控模块(SAG)和预训练的Inception V3分支;然后,使用齿轮故障实验装置采集齿轮断齿、磨损、周节误差和正常四种状态下的振动信号,并将数据划分为训练集、验证集与测试集;最后,将计算结果与现有的半监督分类方法:TripleGAN、Bad-GAN、Reg-GAN、SF-GAN进行了对比,并对改进模块进行了消融实验研究。研究结果表明:在标签样本为40、60、80、100时,改进SAGGAN模型的整体分类准确率分别为89%、90%、92%、94.25%,远高于其他四种方法,特别在只有少量标签样本情况下的优越性更为明显。以上结果揭示了改进的SAGGAN模型在齿轮故障分类领域中的实用性和优越性。 展开更多

关键词 齿轮故障 模式分类 自注意力门单元生成对抗网络 半监督学习 自注意力生成对抗网络 门控通道转换模块 自注意力门控模块

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超高压柱塞液压缸自适应变间隙密封技术研究 被引量：7

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作者 曾永龙 赵晓斌 +2 位作者 邓攀 刘念 陈军 《机床与液压》 北大核心 2022年第2期122-126,共5页

为解决超高压密封难题,根据间隙节流降压密封原理和圆筒形腔体受内外压差作用会产生径向弹性变形理论,设计了超高压柱塞液压缸自适应变间隙密封结构。解析计算不同壁厚、不同超高工作压力下的柱塞腔体径向变形量,数值分析不同工作压力... 为解决超高压密封难题,根据间隙节流降压密封原理和圆筒形腔体受内外压差作用会产生径向弹性变形理论,设计了超高压柱塞液压缸自适应变间隙密封结构。解析计算不同壁厚、不同超高工作压力下的柱塞腔体径向变形量,数值分析不同工作压力、不同初始间隙下的柱塞径向变形量及液压缸密封间隙值分布情况并进行测试。结果表明:超高压状态下,圆筒形柱塞间隙变形量和最小间隙密封节流长度均可跟随工作压力的变化而自动调整,达到减压节流的目标。 展开更多

关键词 超高压 自适应变间隙密封 柱塞液压缸

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基于决策树算法的焦炭CSR和CRI性能预测模型

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作者 刘晓航 史先菊 +3 位作者 许德明 贺铸 李光强 王强 《烧结球团》 北大核心 2025年第4期151-160,共10页

焦炭的CSR(焦炭反应后强度)和CRI(焦炭反应性指数)性能指标对提高高炉冶炼效率、降低生产成本和促进绿色生产等起到至关重要的作用。传统依赖人工经验调控存在响应慢、误差大等问题,难以实现对CSR和CRI的精准实时预测。本文基于焦炭的... 焦炭的CSR(焦炭反应后强度)和CRI(焦炭反应性指数)性能指标对提高高炉冶炼效率、降低生产成本和促进绿色生产等起到至关重要的作用。传统依赖人工经验调控存在响应慢、误差大等问题,难以实现对CSR和CRI的精准实时预测。本文基于焦炭的灰分、挥发分、硫分和固定碳等基础属性,采用大数据拟合与机器学习技术,构建预测CSR和CRI的决策树算法;通过网格搜索结合交叉验证来优化超参数,筛选出最优的决策树,并利用特征相关热图、特征相关性及SHAP值解释模型的预测机制。结果表明:当树深度为19、随机种子数为44时,CSR模型的预测效果最佳,精度达98.543%;当树深度为18、随机种子数为75时,CSR模型的预测效果最佳,精度达96.825%;现场测试结果显示,封装后在线实时预测软件的单次预测时间仅为0.1~0.3 s,软件具备良好的实时性与稳定性。本文开发的预测系统能有效支持高炉生产中焦炭的质量决策,显著提升预测效率与准确性,推动炼铁过程向智能化、绿色化和高效化发展。 展开更多

关键词 高炉炼铁 焦炭反应后强度 焦炭反应性指数 机器学习 决策树算法

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烧结用铁矿粉制粒性能影响因素的试验研究 被引量：1

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作者 史先菊 李光强 +3 位作者 刘畅 李军 赵毓伟 王强 《烧结球团》 北大核心 2023年第4期30-37,80,共9页

研究铁矿粉制粒性能影响因素的层级结构规律对制粒和烧结生产配矿具有重要意义。本文通过检测11种铁矿粉的性能,并分粒级进行制粒试验,分析颗粒间作用力的种类;提出采用黏附指数表征矿粉制粒效果,判断颗粒间作用力相对大小,并分析各因... 研究铁矿粉制粒性能影响因素的层级结构规律对制粒和烧结生产配矿具有重要意义。本文通过检测11种铁矿粉的性能,并分粒级进行制粒试验,分析颗粒间作用力的种类;提出采用黏附指数表征矿粉制粒效果,判断颗粒间作用力相对大小,并分析各因素对颗粒间作用力表达的影响程度。结果表明:铁矿粉制粒过程所受的颗粒间作用力有铁矿粉自身产生的黏性力、分子水和毛细水产生的吸附力、矿石表面棱角产生的阻力3种,其中,黏性力大于水吸附力和棱角阻力。有黏性的铁矿粉制粒受以上3种作用力同时影响,以黏性力作用为主;无黏性的铁矿粉制粒时受铁矿粉水吸附力和表面粗糙度产生的阻力共同作用,黏附指数与成球性指数(采用K表征水吸附力)和大孔孔隙率(采用D_(big)表征表面粗糙度产生的力)比值正相关。水分、颗粒黏性、粒级、亲水性和粗糙度是影响颗粒间作用力表达的主因素,主因素对铁矿粉制粒性能的影响强弱具有明显的层级结构。 展开更多

关键词 铁矿粉制粒 黏附指数 黏性力 水吸附力 表面粗糙度

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高牌号无取向电工钢的工艺及性能优化研究 被引量：3

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作者 石文敏 杨光 +2 位作者 张彦文 李准 黄景文 《热加工工艺》 北大核心 2023年第12期28-33,共6页

通过电子背散射衍射对比了4种不同工艺路线退火前后的高牌号无取向电工钢的显微组织、织构,测试了不同工艺线路退火后的试样磁性,研究不同工艺路线对试样磁性能的影响。结果表明:成品退火前的冷轧织构对退火后的织构有着显著影响,特别... 通过电子背散射衍射对比了4种不同工艺路线退火前后的高牌号无取向电工钢的显微组织、织构,测试了不同工艺线路退火后的试样磁性,研究不同工艺路线对试样磁性能的影响。结果表明:成品退火前的冷轧织构对退火后的织构有着显著影响,特别是γ纤维和α纤维无论是在具体组分或是强度上都具有明显的遗传性。常化后二次冷轧工艺路线磁感最高,其对应成品的γ纤维最弱,η纤维组分最强。而热轧后直接进行二次冷轧处理的试样平均晶粒尺寸最大,且组织均匀性优于常化后二次冷轧工艺路线的试样,其铁损最低;同时其η纤维组分较强,γ纤维组分较弱,磁感仅次于常化后二次冷轧工艺路线的试样。 展开更多

关键词 高牌号无取向电工钢 工艺路线 显微组织 织构 磁性能

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基于改进U-Net网络的吹氩图像分割方法 被引量：1

9

作者 黄禹康 熊凌 +2 位作者 刘洋 邓攀 但斌斌 《高技术通讯》 CAS 2022年第1期50-56,共7页

针对传统U-Net网络模型参数量大、图片处理时间长、无法满足工业生产实时性要求的问题,提出了一种改进U-Net网络的吹氩图像分割方法。该方法以U-Net框架为主体,使用传统U-Net网络的特征融合模块高效利用图像的特征信息,利用MoblieNet网... 针对传统U-Net网络模型参数量大、图片处理时间长、无法满足工业生产实时性要求的问题,提出了一种改进U-Net网络的吹氩图像分割方法。该方法以U-Net框架为主体,使用传统U-Net网络的特征融合模块高效利用图像的特征信息,利用MoblieNet网络中的深度可分离卷积方法替代传统卷积,降低网络的参数量和计算量,缩短了分割所需的时间。实验结果表明,改进的U-Net网络在保持精度的同时,具有良好的实时性。与传统U-Net网络相比,其参数量缩小15倍,在GPU上运行平均耗时降低6倍。改进的U-Net网络处理一张分辨率为224×224像素的图片的平均耗时为30 ms,可以满足工业生产对图像处理实时性的要求。 展开更多

关键词 深度可分离卷积 U-Net MobileNet 吹氩图像 图像分割

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加盖鱼雷罐的铁水温降分析 被引量：10

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作者 杜贤武 朱善合 +3 位作者 陈超 孙伟 杨超 丁翠娇 《冶金能源》 2021年第1期19-23,共5页

以装载260t铁水的鱼雷罐为研究对象,利用ANSYS有限元软件建立二维传热数学模型,考虑罐体物性参数随温度变化的非线性、辐射的非线性等因素,模拟实际生产状况下鱼雷罐罐体、罐壳及铁水的温度场,分析了加盖对鱼雷罐内衬和外壳温度随时间... 以装载260t铁水的鱼雷罐为研究对象,利用ANSYS有限元软件建立二维传热数学模型,考虑罐体物性参数随温度变化的非线性、辐射的非线性等因素,模拟实际生产状况下鱼雷罐罐体、罐壳及铁水的温度场,分析了加盖对鱼雷罐内衬和外壳温度随时间的变化关系及铁水温降的影响。结果表明:加盖可明显降低罐体内衬及铁水的温降速率,温度下降幅度随时间的延长越来越小;无盖情况下,空罐时间每减少1h,铁水温降会相应平均减少4.2℃,而重罐时间每减少1h,铁水温降会相应平均减少19℃,加盖后空罐时间每减少1h,铁水温降相应平均减少3.1℃,重罐时间每减少1h,铁水温降相应平均减少16.8℃;加盖后每小时的铁水温度会比无盖铁水高1.1~2.2℃,空罐8h重罐5h后加盖铁水温度比无盖铁水高19.4℃。 展开更多

关键词 鱼雷罐 加盖 铁水温降 有限元分析 温度场

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w(SiO_(2))对高赤铁矿配比球团的影响 被引量：1

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作者 易陆杰 彭道胜 黄代亮 《烧结球团》 北大核心 2023年第5期74-78,107,共6页

为保证宝山基地高炉渣系流动性、减少高炉硅石配入量,同时合理利用低铁高硅赤铁矿资源、降低球团原料成本,文章探索以高配比低铁高硅赤铁矿生产酸性球团矿的方法,以达到稳定高炉冶炼过程、拓宽球团原料来源的目的;该方法采用高配比赤铁... 为保证宝山基地高炉渣系流动性、减少高炉硅石配入量,同时合理利用低铁高硅赤铁矿资源、降低球团原料成本,文章探索以高配比低铁高硅赤铁矿生产酸性球团矿的方法,以达到稳定高炉冶炼过程、拓宽球团原料来源的目的;该方法采用高配比赤铁矿的原料结构,通过改变w(SiO_(2)),研究其对球团性能的影响。结果表明:随着w(SiO_(2))的增加,生球的落下强度改善,但爆裂温度有所降低;适当增加w(SiO_(2))有利于球团的焙烧性能、还原性和软熔性能,但当其超过7%时,焙烧球团的强度有所下降,球团的还原膨胀率高于20%;随着w(SiO_(2))的增加,球团矿相中赤铁矿晶体互联程度提高,石英和玻璃体出现的频率增加。在实验室研究结果的基础上开展工业试验,结果表明:以赤铁矿配比50%~80%的原料结构生产w(SiO_(2))为4.0%~6.0%的酸性球团,生产成本显著下降。 展开更多

关键词 SiO_(2) 赤铁矿球团 生球性能 冶金性能 微观结构

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