协创中心与山钢股份合作的“异型连铸坯质量在线检测与质量预报系统”项目近期完成了验收工作,该项目由中心徐科研究员主持,何飞研究员、周东东副研究员等参与。山钢研究院周平所长、张学民、赵立峰以及炼钢厂技术人员等专家出席了项目验收会。
目前异型坯表面质量检测主要采用人工目视检查方式,存在缺陷检出率低、工作环境恶劣、劳动强度大等问题。此外,国内外已报导的铸坯质量预报系统没有根据在线实测结果进行反馈修正的功能,无法形成铸坯质量预报-检测-优化的闭环控制。
本项目采用基于光学成像的目标检测技术实现连铸坯过程表面在线检测,并通过在线检测结果对预报模型进行反馈与修正,形成铸坯质量在线预报-检测-优化的闭环,从而实现连铸机工艺过程精准控制和无缺陷铸坯质量生产的目标。项目采用短波长的蓝色激光线光源照明,提高高温铸坯表面成像质量与缺陷检测精度,并采用样本增强与半监督学习方法,提高小样本条件下的缺陷检测准确率。同时,项目开发了图像拼接算法,将不同相机采集的图像进行无缝拼接,形成完整的铸坯表面图像。缺陷检测结果反馈到质量预报系统进行炼钢全流程质量参数追溯,系统分析缺陷产生原因,并制定工艺控制模型。
本项目于2022年8月投入运行,对于避免批量质量事故、提高生产和设备运行稳定性、减少非计划检修时间等具有重要意义。项目投入运行后,异形坯质量控制水平得到大幅提升。据统计,铸坯精整量降低2803.2吨/月,后道工序轧材修磨量降低了55.6%,为企业创造了巨大的经济效益。