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公开(公告)号：CN118795856B
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202411281854.1
申请日：2024-09-13
Applicant: 东北大学
IPC: G05B19/418 , C21C5/52 , G06N3/0442 , G06N3/08
Abstract: 本发明属于冶金工业技术领域，公开了一种基于目标碳含量的电炉喷碳吹氧工艺控制方法及系统。构建熔池温度实时预测模型，通过实时读取石灰量、电耗量、烟气成分和温度、氧耗量、碳粉量、连续加入废钢量、天然气量、炉体重量，预测熔池温度。根据烟气成分中的一氧化碳和二氧化碳体积分数、烟气总体积和钢液总质量计算熔池碳含量，并结合碳和氧的活度系数及当前熔池温度，计算熔池氧含量。依据目标终点碳含量与当前熔池碳含量的差异，确定碳粉或氧气的额外加入量，控制碳氧加入过程。系统包括数据采集、温度预测、碳氧计算、加料控制、报警和可视化模块。本发明能够精确控制电炉炼钢过程中的碳氧含量，提高生产效率和产品质量。
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公开(公告)号：CN113031545A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110227151.0
申请日：2021-03-01
Applicant: 东北大学
IPC: G05B19/418
Abstract: 本发明涉及一种钢连铸过程余热回收的相变储能材料大数据选择方法，通过采集各项连铸工艺参数、相变储能材料各项参数以及连铸坯最终质量参数，计算相变储能材料余热回收率和利用率，并采用神经网络方法分析采集的大数据，选取回收利用效率最高同时不影响铸坯质量的相变储能材料。本发明还涉及了一种钢连铸过程余热回收的相变储能材料大数据选择装置，所述装置包括连铸过程相变储能回收利用检测系统、钢坯堆垛冷却室相变储能回收利用检测系统、连铸坯质量检测系统、相变储能材料分析选择系统。本发明的有益效果是：通过大数据分析为确定的连铸工艺选择合适相变储能材料进行余热回收和利用，对高温金属连铸过程以及钢坯堆垛冷却过程中释放的大量热量进行回收和储存，并将回收和储存的热量用于蒸汽发电，热量回收较为充分，通过连铸过程大数据的采集更准确认知各项连铸参数对于余热回收利用效率的影响因素，在不影响连铸坯质量前提下，选择余热回收利用效率最高的相变储能材料，有效提高能源的利用率和降低生产成本。
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公开(公告)号：CN116083680B
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202211323194.X
申请日：2022-10-27
Applicant: 东北大学 , 辽宁省沈抚改革创新示范区东大工业技术研究院
Abstract: 本发明涉及一种全废钢连续加料电弧炉熔池混匀时间预测方法及系统。该方法包括根据全废钢连续加料电弧炉复合吹炼的工艺参数，基于π定理和量纲齐次定理，建立熔池混匀时间预测公式；根据所述工艺参数、熔池混匀时间预测公式，基于物理模拟、正交实验以及多元线性回归建立全废钢连续加料电弧炉复合吹炼条件下不同工艺参数与熔池混匀时间预测公式；获取当前的工艺参数，并根据全废钢连续加料电弧炉复合吹炼条件下不同工艺参数与熔池混匀时间预测公式确定熔池混匀时间的预测值；根据预测值、当前的工艺参数以及训练好的熔池混匀时间预测模型，确定熔池混匀时间的最终预测值；本发明能够快速且准确的实现全废钢连续加料电弧炉熔池混匀时间的预测。
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公开(公告)号：CN115679038B
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202211344171.7
申请日：2022-10-31
Applicant: 辽宁省沈抚改革创新示范区东大工业技术研究院 , 东北大学
Abstract: 本发明涉及一种基于噪声和温度的电弧炉泡沫渣高度控制方法及系统，首先获取目标工艺条件对应的噪声控制范围以及温度控制范围，其中噪声控制范围为泡沫渣合理埋弧的噪声范围，所述温度控制范围为泡沫渣合理埋弧的温度范围，然后获取电弧炉中设定时间段内的动态平均温度以及动态平均声强，通过判断动态平均温度以及动态平均声强是否处于噪声控制范围以及温度控制范围内，来控制吹氧和喷碳。本发明通过将动态数据与控制范围相比较，更加客观地分析出电弧炉内泡沫渣的高度情况，进而控制吹氧和喷碳，避免了因操作人员的主观因素造成泡沫渣高度调控的误差，从而实现对电弧炉内泡沫渣的高度进行精准有效地控制。
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公开(公告)号：CN116117083A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310015784.4
申请日：2023-01-06
Applicant: 东北大学 , 辽宁省沈抚改革创新示范区东大工业技术研究院
Abstract: 本发明公开了一种大型模铸钢锭的凝固控制装置及方法，包括钢锭模，钢锭模包括电渣炉结晶器和球墨铸铁模，电渣炉结晶器上端与球墨铸铁模下端连接并构成圆台形的钢锭模，钢锭模的上端端口直径大于下端端口直径，球墨铸铁模上端连接保温冒口，保温冒口外侧设置感应线圈。本发明提供的大型模铸钢锭的凝固控制装置及方法，钢锭模结构上部采用球墨铸铁，下部采用电渣炉结晶器结构，实现钢锭的梯度冷却，凝固初期采用在电渣炉结晶器中喂钢棒实现内外同时冷却，后期采用电渣补缩技术对大钢锭进行热补缩，通过调控凝固过程钢锭内外温度场演变规律，实现大型模铸钢锭的均质化凝固，改善模铸固有的头部和心部铸造缺陷造成的成材率低及产品报废的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118706267A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202411197070.0
申请日：2024-08-29
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明属于智能冶金工业领域，公开一种预测电弧炉熔清后实时温度的方法及系统。在电弧炉炉顶安装红外热成像仪和吹氩枪，实时获取炉渣表面和暴露钢液面的温度；通过多种传感器实时采集电耗量、吹氧量、碳粉量、石灰量、炉体重量、烟气成分和温度、天然气量；建立熔池温度机理预测模型；基于收集的历史数据和循环神经网络结构，建立熔池温度动态预测模型；实时输入当前工艺参数和机理预测值，通过动态预测模型输出钢液面温度。本发明的系统包括红外热成像仪、吹氩枪、数据采集单元、数据库、机理模型单元、神经网络预测单元及控制系统。该系统能够实现电弧炉熔清后钢液面温度的实时高精度预测，提高生产过程的控制精度和能效。
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公开(公告)号：CN116117083B
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202310015784.4
申请日：2023-01-06
Applicant: 东北大学 , 辽宁省沈抚改革创新示范区东大工业技术研究院
Abstract: 本发明公开了一种大型模铸钢锭的凝固控制装置及方法，包括钢锭模，钢锭模包括电渣炉结晶器和球墨铸铁模，电渣炉结晶器上端与球墨铸铁模下端连接并构成圆台形的钢锭模，钢锭模的上端端口直径大于下端端口直径，球墨铸铁模上端连接保温冒口，保温冒口外侧设置感应线圈。本发明提供的大型模铸钢锭的凝固控制装置及方法，钢锭模结构上部采用球墨铸铁，下部采用电渣炉结晶器结构，实现钢锭的梯度冷却，凝固初期采用在电渣炉结晶器中喂钢棒实现内外同时冷却，后期采用电渣补缩技术对大钢锭进行热补缩，通过调控凝固过程钢锭内外温度场演变规律，实现大型模铸钢锭的均质化凝固，改善模铸固有的头部和心部铸造缺陷造成的成材率低及产品报废的问题。
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公开(公告)号：CN113031545B
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202110227151.0
申请日：2021-03-01
Applicant: 东北大学
IPC: G05B19/418
Abstract: 本发明涉及一种钢连铸过程余热回收的相变储能材料大数据选择方法，通过采集各项连铸工艺参数、相变储能材料各项参数以及连铸坯最终质量参数，计算相变储能材料余热回收率和利用率，并采用神经网络方法分析采集的大数据，选取回收利用效率最高同时不影响铸坯质量的相变储能材料。本发明还涉及了一种钢连铸过程余热回收的相变储能材料大数据选择装置，所述装置包括连铸过程相变储能回收利用检测系统、钢坯堆垛冷却室相变储能回收利用检测系统、连铸坯质量检测系统、相变储能材料分析选择系统。本发明的有益效果是：通过大数据分析为确定的连铸工艺选择合适相变储能材料进行余热回收和利用，对高温金属连铸过程以及钢坯堆垛冷却过程中释放的大量热量进行回收和储存，并将回收和储存的热量用于蒸汽发电，热量回收较为充分，通过连铸过程大数据的采集更准确认知各项连铸参数对于余热回收利用效率的影响因素，在不影响连铸坯质量前提下，选择余热回收利用效率最高的相变储能材料，有效提高能源的利用率和降低生产成本。
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公开(公告)号：CN116083680A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202211323194.X
申请日：2022-10-27
Applicant: 东北大学 , 辽宁省沈抚改革创新示范区东大工业技术研究院
Abstract: 本发明涉及一种全废钢连续加料电弧炉熔池混匀时间预测方法及系统。该方法包括根据全废钢连续加料电弧炉复合吹炼的工艺参数，基于π定理和量纲齐次定理，建立熔池混匀时间预测公式；根据所述工艺参数、熔池混匀时间预测公式，基于物理模拟、正交实验以及多元线性回归建立全废钢连续加料电弧炉复合吹炼条件下不同工艺参数与熔池混匀时间预测公式；获取当前的工艺参数，并根据全废钢连续加料电弧炉复合吹炼条件下不同工艺参数与熔池混匀时间预测公式确定熔池混匀时间的预测值；根据预测值、当前的工艺参数以及训练好的熔池混匀时间预测模型，确定熔池混匀时间的最终预测值；本发明能够快速且准确的实现全废钢连续加料电弧炉熔池混匀时间的预测。
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公开(公告)号：CN119571003A
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202411643041.2
申请日：2024-11-18
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明属于冶金工业技术领域，公开一种电弧炉喷碳吹氧工艺实时控制方法及系统。包括以下步骤：在电弧炉炉顶均匀安装至少三个耐高温测距传感器，测量炉顶与泡沫渣之间的距离。计算平均距离值，并根据炉膛高度计算泡沫渣高度。使用可伸缩气枪吹散局部泡沫渣，测量钢液面高度。计算泡沫渣厚度，并与预设阈值比较，据此调整喷碳吹氧工艺参数。建立喷碳吹氧工艺参数与泡沫渣厚度的关联模型，预测泡沫渣厚度变化趋势，进行预调整。本发明的系统包括测距传感器、可伸缩气枪、数据采集模块、计算模块、预测模块和控制模块。该方法和系统能够实时监测和控制泡沫渣厚度，有效防止流渣现象和电极埋弧困难，提高电弧炉冶炼效率和质量。
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