成果介绍
精炼过程是钢铁冶炼过程的重要工序,精炼起着脱氧、脱碳、脱硫、去气、去除杂质、夹杂物改性、调整钢液温度和成分(合金微调整)的作用,是提高钢铁产品质量、冶炼高端钢种、优化生产工艺流程、提高生产效率、保障连铸稳定顺行的重要环节。精炼过程终点控制是关系到钢铁产品质量的关键控制工序,其最终目标为定时、定温、定成分。
目前精炼过程温度及成分检测采用离线及间歇式检测,未实现实时检测。成分及温度采用预报模型,导致工艺控制缺乏实时性及准确性。冶炼过程的控制精度低、终点命中率低、智能化程度低、控制难度大,针对这些问题采用LIBS技术手段开发精炼过程温度及成分在线检测智能装备,可实现功能如下:
1. 氧枪与LIBS光路系统集成,智能化检测装备可自动完成破渣、吹气、测距聚焦、激发脉冲激光、光谱收集、钢水温度及成分在线检测的功能。
2. LIBS系统可实现同轴光路,远距离***~2m光路聚焦和收光的功能。
3. 提高光谱质量和定量分析数学模型算法的优化。
成果亮点
性能指标:
钢液渣层厚度30~40mm,吹气枪持续工作10~15s后,观察钢渣破裂情况,若钢液面具备检测条件,则在下氧枪过程中进行温度检测,待激光测距仪检测确定检测枪距离液面位置约为***时,进行相应的成分检测。
成果亮点:
1.具有自主知识产权;研究成果已授权相关发明专利2项
2.技术先进性:国内领先,能实现对高温约1400℃钢水成分及温度快速在线检测与分析;
3. LIBS高温钢水成分检测与智能装置开发还包括以下几个方面优势:
①高精度自动聚焦装置的开发;
②高精度LIBS时序控制装置的开发;
③光谱预处理、光谱分析模型的开发;
④快速、稳定的光谱数据存储与读取软件的开发;
⑤高效的元素光谱数据库设计与开发。
团队介绍
阳建宏,教授,博导,现任北京科技大学机械工程学院机电系副主任,长期从事激光诱导击穿光谱的相关科研工作,主持或参与多项国家级或省部级项目,近年来先后在国内外期刊上以第一作者或通讯作者发表SCI/EI收录期刊论文20多篇,作为主编出版学术著作1本,计算机软件著作权1项。2013年获省部级科技进步奖一等奖1项,总排名第2。2013年入选北京市高等学校青年英才计划。
成果资料
路演文件
产业化落地方案