[發明專利]一種生產高表面質量鋅鋁鎂鍍層鋼的系統和方法

在審

• 申請號: 202011086092.1
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112267084A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 鄧建軍;宋志超;李俊生;謝鳳虎;李守華;劉文棟;王印周;侯鋼鐵
• 申請（專利權）人: 邯鄲鋼鐵集團有限責任公司;河鋼股份有限公司邯鄲分公司
• 主分類號: C23C2/06
• 分類號: C23C2/06;C23C2/20;C23C2/26;C23C2/40;G06K9/00;G06K9/62;G06T7/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙幸

1.一種生產高表面質量鋅鋁鎂鍍層鋼的系統，其特征在于：包含帶鋼（1）、爐鼻子（2）、鋅鍋（3）、下傳送輥（4）、氣刀（5）、鍍后冷卻系統、塔頂輥（10）、視覺系統和冷卻控制系統，所述鍍后冷卻系統包含移動風箱組（6）和固定風箱組（7），從下至上設置；視覺系統包括圖像采集單元（9）、圖像處理與識別服務器和圖像存儲系統；冷卻控制系統包括服務器和人機交互界面，二者互相連接；帶鋼（1）通過爐鼻子（2）進入鋅鍋（3）；氣刀（5）和鍍后冷卻系統從下至上設置在鋅鍋（3）與塔頂輥（10）之間，分布在帶鋼（1）的兩側；視覺系統設置在穿過塔頂輥（10）后的帶鋼（1）兩側；冷卻控制系統的輸入端與視覺系統連接，輸出端與鍍后冷卻系統連接。

2.根據權利要求1所述的一種生產高表面質量鋅鋁鎂鍍層鋼的系統，其特征在于：所述移動風箱組（6）和固定風箱組（7）后安裝有帶鋼溫度檢測裝置（8）；移動風箱組（6）包括兩段式冷卻風箱，風箱采用變頻風機供風；固定風箱組（7）包括四段風箱組，風箱采用變頻風機或定頻風機中的一種供風。

3.根據權利要求1所述的一種生產高表面質量鋅鋁鎂鍍層鋼的系統，其特征在于：所述移動風箱組（6）和固定風箱組（7）的出口安裝有空氣顆粒物探測裝置。

4.根據權利要求1所述的一種生產高表面質量鋅鋁鎂鍍層鋼的系統，其特征在于：所述視覺系統中圖像采集單元（9）的最小分辨率為0.2×0.2mm。

5.一種生產高表面質量鋅鋁鎂鍍層鋼的方法，其特征在于包含以下步驟：

A. 采集機組數據與圖像：采集機組信息Process_Paras以及當前參數下圖像采集單元采集的帶鋼表面圖像Origin_Picture；

B. 圖像標簽化：對步驟A中采集的圖像Origin_Picture進行人工標簽化，即由人工判斷出缺陷種類和等級；

C．圖像識別模型訓練；將步驟B中得到的標簽化的圖像，輸入到圖像處理與識別服務器，對圖像缺陷識別模型進行訓練，最終缺陷識別模型準確率大于95%；

D. 冷卻模型訓練：建立基于深度神經網絡的冷卻模型COOLING_MODEL，使用數據庫中COOLING_MODEL_DB的數據進行訓練，預測結果為各組冷卻風機功率序列或風門開度序列，冷卻模型準確率大于95%；

E. 實時圖像采集與識別：將實時采集到的帶鋼表面圖像輸入圖像處理與識別服務器中，得到實時的帶鋼表面預設缺陷的等級標簽；

F. 指令下達：當步驟D中實時采集圖像的預設缺陷等級標簽超出人機交互界面中設定的上限閾值時，則將人機交互界面中預設的目標缺陷等級以及當前機組信息提交給冷卻模型COOLING_MODEL，冷卻模型COOLING_MODEL計算出鍍后冷卻系統各組冷卻風箱功率序列或風門開度序列，并向鍍后冷卻系統的控制箱發送動作指令；

G. 冷卻系統執行：鍍后冷卻系統的各組風箱風機控制箱接收到上位機下發的新功率或風門開度指令后，調整到新的功率或風門開度進行冷卻。

6.根據權利要求5所述的一種生產高表面質量鋅鋁鎂鍍層鋼的方法，其特征在于：所述鋅鋁鎂鍍層鋼包括鋼基體和鍍層，鍍層化學成分包括Zn、Al和Mg，以及其他微量元素，Al含量為1.0-60.0%，Mg含量為0.5-3.5%，以及其他微量元素合小于1%，剩余為Zn。

7.根據權利要求5或6所述的一種生產高表面質量鋅鋁鎂鍍層鋼的方法，其特征在于：所述步驟A中，采集機組信息Process_Paras，包括氣刀高度、氣刀間距、鋅層重量、生產線速度、帶鋼入鋅鍋溫度、鋅鍋溶液溫度、各冷卻風箱出口溫度、各組風箱風機功率或風門開度和各組風箱顆粒物濃度PM10檢測儀數據。

8.根據權利要求5或6所述的一種生產高表面質量鋅鋁鎂鍍層鋼的方法，其特征在于：所述步驟B中，缺陷標簽按照統一格式進行編碼，包含了缺陷類型和缺陷等級信息；其中缺陷類型格式和順序固定，缺陷等級分為5級，其中0級代表最好，5級代表最差。