关键词： 无人抓钢机   PLC   强化学习   固定时间滑模控制  

摘要： 为推动“十四五”时期经济社会绿色化、低碳化发展,我国钢铁企业逐渐增加了对可回收再生废钢料和装卸设备的需求量。抓钢机作为废钢材高效回收的有效工具,其系统的运行效率将直接影响钢铁产业的经济效益和工业生产水平。然而传统抓钢机采用人工现场控制方式,其中操作人员露天工作在恶劣环境下基本无防护措施,且工作负荷繁重。因此设计安全高效的无人智能化抓钢机系统,对于提高抓钢机运行高效性和安全性、提升系统自动化监管水平、解放人员繁重劳动负荷十分迫切。本课题依托于湛江某钢铁废钢堆场的工业抓钢机,设计了基于西门子S7-1500 PLC的无人抓钢机控制系统,对无人抓钢机控制系统进行硬件选型与软件设计,从而实现抓钢机远程操控和抓钢机自动运行的功能。具体内容如下: 针对抓钢机装卸废钢材时机械臂不稳定、易抖动等问题,提出一种基于强化学习的固定时间滑模控制算法。首先建立抓钢机机械臂的数学模型,然后基于MATLAB软件设计了机械臂控制算法,并仿真对比了新型滑模控制算法与传统PID、另外两种滑模控制算法,仿真实验表明,新型滑模控制具有更优的稳定控制性能,设计系统稳定性高、可靠性强、控制效果显著,可以满足该抓钢机自动运行的需求。 针对传统抓钢机进行人工操控时存在人身安全隐患的问题,研究一种基于PROFINET、PROFIBUS、CAN总线以及5G无线通信技术构架的无人抓钢机通信框架,并采用西门子博途(TIA Portal)V15.1软件平台下SIMATIC Win CC Professional软件对上位机监控计算机界面进行设计。其中设计界面能做到HMI(人机交互界面)基本数据监测和人机交互功能,为无人抓钢机实现远程中控室遥控功能建立一定的设计基础;针对抓钢机自动化装卸物料的控制系统设计,采用西门子博途(TIA Portal)V15.1软件平台下SIMATIC STEP 7 Professional软件对西门子系列S7-1500 PLC录入程序的编写与调试,从而实现无人抓钢机的自动运行功能。

关键词： 废钢回收   孪生网络   图像匹配   相似度  

摘要： 针对当前废钢分类工作量繁重且废钢定级标准不统一的难题，本文采用机器学习对废钢图像进行识别比较，判定废钢等级。构建废钢分类数据集，借助Siamese孪生神经网络对废钢数据集进行训练，选出最优权重，使模型能够准确区分不同种类的废钢。通过使用Siamese网络计算方法比较废钢基准与待测图像的相似度。根据相似度结果判断废钢等级，当相似度趋近于1时，认为废钢形状相似；当相似度趋近于0时，认为废钢形状不同，以此判定废钢图像中废钢种类分布状况。实测结果表明，利用相似比较法和Siamese神经网络进行废钢分类的方法展现出了较好的准确性和可靠性。与传统的人工分类方法相比，这种方法不仅大幅提高了分类效率，且实现了废钢定级的标准化和一致性。

关键词： 成本模型   边际贡献   生产管理   废钢比   Q235B  

摘要： 基于当前钢铁行业形势和绿色低碳背景,对宝钢湛江钢铁钢轧工序成本开展模型化测算,分析利用降低铁水比增加废钢使用量,以增加生产热轧Q235B板坯的边际贡献,指导生产组织和销售资源优化,实现边际贡献最大化。在铁水产能一定条件下,通过搭建废钢“换”板坯的“算账生产”模型,对比热轧普通材Q235B的边际贡献,指导炼钢、热轧生产计划安排,实现热轧板带材有边际贡献的轧制和公司效益最大化。

关键词： 转炉炼钢   算法开发   废钢收得率   终点控制   数学模型  

摘要： 针对转炉炼钢过程中铁水比降低导致炉内热源不足,需要加入发热剂用于平衡炉内热量收支的问题,为更精确地控制转炉内配加发热剂用量,利用物料平衡和热量平衡作为理论依据,构建了转炉能量模型,并提出一种基于动态循环寻优的废钢收得率自适应算法,同时采用历史炉次的终点命中情况作为动态反馈,以提高转炉能量模型的鲁棒性能和计算精度。本模型在某厂120 t转炉的实际应用结果表明,在低铁耗下通过补加发热剂能够达到平衡转炉内热量收支的目的,平均每炉补加353.75 kg焦丁和54.25 kg硅铁,实现转炉平均废钢比由19.9%提升至22.0%。利用转炉能量模型控制发热剂加入量,能够在入炉原料成分、温度发生变化时,及时更新炉内热量收支平衡,从而合理化发热剂用量,提高废钢比,保证经济性和冶炼过程的稳定性,具有广泛的工业应用价值。

关键词： 金属料   废钢   铁水   预热   废钢比  

摘要： 介绍了国内典型的金属料预热工艺技术,对于每种技术进行了技术介绍,同时详细说明了实施方式、实施案例与效果、优点和缺点等,最后对于金属料预热给出结论和建议。

关键词： 再生资源   废旧家电   造纸原料   废钢铁   废电池   清洁生产   废塑料   科技期刊  

摘要： 1《再生资源与循环经济》简介《再生资源与循环经济》是由中华全国供销合作总社主管,中华全国供销合作总社天津再生资源研究所、中国再生资源回收利用协会主办,国内外公开发行的国家级科技期刊。主要宣传国家有关再生资源回收利用和循环经济的方针、政策,刊登国内外再生资源(废钢铁、废有色金属、废塑料、废橡胶、废化纤、废造纸原料、废电池、废旧家电、报废机动车等)回收、加工及利用,垃圾资源化,环保产业,清洁生产,循环经济等领域的研究论文和综合评述。

关键词： 废钢   分类   标准对比   智能判级   展望  

摘要： 废钢作为炼钢的重要原料,在碳达峰和碳中和目标下,其使用量将会持续增加。国内废钢资源不足将会导致短期内进口废钢量增加,废钢分类判级的重要性也日益增加。对比了关于废钢分类及检验的国家标准GB/T 4223—2017《废钢铁》和GB/T 39733—2020《再生钢铁原料》。从标准的变化、研究进展方面分析了废钢分类的现状。对废钢分类进行了展望,指出加强废钢分类标准体系建设、建设废钢智能判级系统是其未来的发展方向。

关键词： 废钢化玻璃   光催化性能   抗压强度   纳米TiO2  

摘要： 废钢化玻璃的填埋加重了城市填埋区的负担,其二次利用已引起众多学者的关注。废钢化玻璃具有透光性和折射作用,作为骨料制备光催化混凝土是一种颇具潜力的用途。主要研究了废钢化玻璃替代率对混凝土密度、力学性能和光催化性能的影响。使用的污染物为亚甲基蓝,亚甲基蓝的降解是光催化性能的具体体现。研究结果表明:废钢化玻璃可以提高混凝土试块的密度和抗压强度,但是会降低劈裂抗拉强度和抗折强度。另外,废钢化玻璃具有透光性,可以激发试块表面更多纳米TiO2的活性,进而提高混凝土的光催化性能。

关键词： 产业结构优化   废钢铁   煤矿资源   年度报告   钢铁行业发展   汾渭平原   政策引导   消费市场  

摘要： 山西地区是废钢铁重要消费市场之一,处于汾渭平原之上,坐拥丰富的煤矿资源,使得其钢铁行业发展迅速。2023年山西地区废钢铁行业面临资源偏紧、利润偏低的问题。而未来,在政策引导以及产业结构优化的路径中,山西废钢铁的应用提升空间仍然较大。

关键词： 镀锌废钢   脱锌   氧化条件   低真空条件  

摘要： 利用火法脱锌直接还原法,在低真空和氧化气氛条件下对镀锌废钢试样进行热态实验,对比分析低真空条件下温度对镀锌废钢脱锌的影响。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪分析(EDS)、光谱分析仪(XRF)等方法表征分析试样表面形貌及元素分布,探究镀锌废钢的最佳脱锌条件,并从热力学角度分析其脱锌原理。结果表明:一定范围内温度对镀锌废钢脱锌效果的影响呈正相关,温度越高脱锌效果越好,考虑到工业成本,最佳脱锌温度为950℃;氧化条件下950℃时,镀锌废钢最外层表面锌的质量分数降至5%、脱锌率为95%,产生的大面积氧化锌薄膜阻碍进一步的氧化反应;低真空条件下950℃时,镀锌废钢表面锌的质量分数不足1%、脱锌率达99%,外层不生成氧化膜,大部分锌由蒸汽形式挥发,脱锌深度大于前者,低真空条件在镀锌废钢脱锌方面更具优势。