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中国钢铁绿色制造关键技术探讨

2013-07-15 08:44
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  当前,我国钢铁工业面临着资源、环境的制约,铁矿石和微合金主要依赖进口,在钢材品种质量方面又存在着产品档次低、同质化、无特色且严重供大于求的问题。钢铁企业今后将面临更加严峻的形势,而改善的对策之一,就是以热轧过程为切入点实现绿色化轧制,通过轧制过程的合理设计,达到节省资源和能源,减少排放,开发低成本、高性能钢铁产品的目的。同时,对于板带材组织性能和内部缺陷的在线检测技术和质量模型与板带的控制问题也在绿色制造中起到重要的作用。

  为此,由中国钢铁工业协会组织,东北大学牵头并联合北京科技大学共同承担了“十二五”国家科技支撑计划课题———钢铁行业绿色制造关键技术集成应用示范,目前已取得了阶段性的进展。

  两大课题助力高性能板带绿色制造

  该支撑计划课题共包含热轧板带钢新一代TMCP装备及工艺技术以及高性能板带产品在线质量测控装备和关键技术这两个子课题。

  高性能板带产品在线质量测控装备和关键技术。即围绕高性能板带产品在线质量测控装备和关键技术,开展技术原理、实验方案和设备集成研究开发。其目标是研究开发基于X射线衍射技术和激光超声技术的金属板带组织结构、力学性能和内部缺陷的在线检测技术和装备,应用于国家板带中心实验基地,形成产业化集成示范平台。此项目的研究内容包括:

  第一,激光超声技术在线检测板带内部缺陷和力学性能。激光超声技术在线检测的范围包括内部裂纹、夹渣、皮下气泡和结疤等。由于传统的激光超声检测技术存在离线检测、检测效率低、检测结果滞后等问题,该项目针对这种情况研究的项目关键点是:激光超声检测能够在高温、振动等复杂环境下实现特征提取、多点数据融合,并开发新的模式识别方法等。

  第二,X射线衍射技术在线检测板带组织性能。传统板带组织性能的检测方法是静态、离线的,而且是破坏式的拉伸、冲压检测。新型的X射线衍射技术在线检测的优点在于在线、全程、实时的无损检测。该项目的重点是采集多衍射数据、二维图像处理、二维衍射花样诠释技术和织构计算等。

  第三,产品质量非线性统计建模、优化与控制技术。现场的数据检测不是单变量的线性函数,而是多变量的数据和非线性函数的耦合。因此,该项目主要通过非线性统计、核函数耦合等方法研究钢材的质量建模、质量预测、质量的监控与诊断和产品质量控制。

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