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文檔簡(jiǎn)介
1/1熱連軋質(zhì)量在線檢測(cè)與控制第一部分熱連軋生產(chǎn)流程簡(jiǎn)介 2第二部分熱連軋質(zhì)量影響因素分析 4第三部分熱連軋卷質(zhì)量在線檢測(cè)技術(shù) 7第四部分熱連軋卷缺陷類型識(shí)別方法 11第五部分熱連軋卷質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控策略 13第六部分熱連軋工藝參數(shù)在線優(yōu)化控制 16第七部分熱連軋質(zhì)量閉環(huán)控制系統(tǒng)構(gòu)建 20第八部分熱連軋質(zhì)量在線檢測(cè)與控制展望 23
第一部分熱連軋生產(chǎn)流程簡(jiǎn)介關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)熱連軋生產(chǎn)流程
1.預(yù)處理:包括原料準(zhǔn)備、酸洗、連鑄坯加熱等步驟,目的是消除表面缺陷、提高坯料的可軋性。
2.粗軋:將加熱后的坯料通過系列粗軋機(jī)軋制,壓低厚度、拉長(zhǎng)長(zhǎng)度,形成棒材或板坯。
3.精軋:采用精軋機(jī)進(jìn)一步軋制粗軋后的棒材或板坯,提高產(chǎn)品精度、表面質(zhì)量和力學(xué)性能。
4.卷取:將精軋后的鋼帶卷取成鋼卷,便于后續(xù)運(yùn)輸和儲(chǔ)存。
5.冷卻:對(duì)鋼卷進(jìn)行冷卻,控制冷卻速度以獲得所需的顯微組織和力學(xué)性能。
6.涂油:涂抹潤(rùn)滑油以防止鋼卷表面氧化和腐蝕。
在線檢測(cè)技術(shù)
1.激光測(cè)厚儀:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋼帶厚度,實(shí)現(xiàn)厚度誤差控制。
2.表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng):利用圖像識(shí)別技術(shù)檢測(cè)鋼帶表面缺陷,如劃痕、銹蝕、inclusions等。
3.在線光譜儀:分析鋼帶化學(xué)成分,確保成分符合要求。
4.在線溫度測(cè)量系統(tǒng):監(jiān)測(cè)鋼帶溫度,控制軋制溫度和冷卻速度。
5.力學(xué)性能在線檢測(cè)系統(tǒng):通過拉伸或彎曲試驗(yàn)實(shí)時(shí)測(cè)量鋼帶力學(xué)性能,如屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等。熱連軋生產(chǎn)流程簡(jiǎn)介
熱連軋生產(chǎn)流程是一系列復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的步驟,將從連鑄機(jī)處獲得的鋼坯軋制成最終的熱軋帶鋼。
1.加熱
鋼坯首先放入加熱爐中加熱至1150-1250°C,以使其達(dá)到軋制的理想溫度。加熱條件(溫度、時(shí)間和氣氛)受到鋼坯尺寸、鋼種和后續(xù)軋制工序的影響。
2.初軋
加熱后的鋼坯被送入粗軋機(jī),通常由二輥軋機(jī)或三輥軋機(jī)組成。粗軋機(jī)的目的是將鋼坯軋制成厚度為150-250mm的毛坯。粗軋過程包括以下步驟:
*閉合軋制:鋼坯在軋機(jī)中通過,其厚度逐漸減小。
*翻轉(zhuǎn):鋼坯在通過軋機(jī)后被90°翻轉(zhuǎn),以確保軋制的均勻性。
*除鱗:鋼坯表面上的氧化皮通過水力除鱗系統(tǒng)去除。
3.中期軋制
毛坯進(jìn)入中軋機(jī),通常由五輥或七輥軋機(jī)組成。中軋機(jī)的目的是將毛坯進(jìn)一步軋制成厚度為10-25mm的中板。中軋過程與粗軋類似,包括閉合軋制、翻轉(zhuǎn)和除鱗。
4.精軋
中板進(jìn)入精軋機(jī),通常由四輥或六輥軋機(jī)組成。精軋機(jī)的目的是將中板軋制成最終的熱軋帶鋼,厚度為1.2-16mm,寬度為600-1850mm。精軋過程包括以下步驟:
*連軋:中板連續(xù)通過精軋機(jī),其厚度逐漸減小。
*層流冷卻:帶鋼在軋制過程中通過水冷卻系統(tǒng),以控制其冷卻速率和成品的機(jī)械性能。
*卷取:軋制的帶鋼被卷繞成卷,以便于后續(xù)加工和運(yùn)輸。
5.輔助工序
除了主要的軋制工序外,熱連軋生產(chǎn)流程還包括以下輔助工序:
*表面處理:卷取的帶鋼可以進(jìn)行酸洗、冷軋或其他表面處理工藝,以改善其表面質(zhì)量和性能。
*熱處理:帶鋼可以進(jìn)行退火、回火或其他熱處理工藝,以調(diào)整其機(jī)械性能和顯微組織。
*切邊和剪切:帶鋼的邊緣可以被切除,兩端可以被剪切成所需的長(zhǎng)度。
熱連軋生產(chǎn)流程是一個(gè)高度自動(dòng)化和高效的過程,涉及先進(jìn)的設(shè)備、控制系統(tǒng)和工藝知識(shí)。通過仔細(xì)控制每個(gè)工序的工藝參數(shù),可以生產(chǎn)出符合嚴(yán)格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的熱軋帶鋼產(chǎn)品。第二部分熱連軋質(zhì)量影響因素分析關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)軋制溫度對(duì)熱連軋質(zhì)量的影響
1.軋制溫度過高會(huì)導(dǎo)致鋼材表面氧化、韌性下降、強(qiáng)度降低。
2.軋制溫度過低會(huì)導(dǎo)致鋼材內(nèi)部晶粒粗大、韌性降低、易開裂。
3.合理的軋制溫度可以優(yōu)化鋼材的組織結(jié)構(gòu),提高其強(qiáng)度、韌性、塑性和表面質(zhì)量。
軋制速度對(duì)熱連軋質(zhì)量的影響
1.壓下率過高會(huì)導(dǎo)致軋制速度降低,鋼材表面粗糙、內(nèi)部缺陷增多。
2.軋制速度過快會(huì)導(dǎo)致鋼材表面氧化加劇、內(nèi)部應(yīng)力增大、強(qiáng)度降低。
3.合理的軋制速度可以優(yōu)化鋼材的表面質(zhì)量,減少缺陷,提高其強(qiáng)度和韌性。
軋制變形對(duì)熱連軋質(zhì)量的影響
1.軋制變形過大會(huì)導(dǎo)致鋼材表面氧化、內(nèi)部應(yīng)力增大、強(qiáng)度下降、韌性降低。
2.軋制變形過小會(huì)導(dǎo)致鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)不均勻、強(qiáng)度和韌性不足。
3.合理的軋制變形可以優(yōu)化鋼材的力學(xué)性能,提高其強(qiáng)度、韌性和塑性。
軋制冷卻對(duì)熱連軋質(zhì)量的影響
1.軋制冷卻過快會(huì)導(dǎo)致鋼材表面淬硬、內(nèi)部應(yīng)力增大、開裂風(fēng)險(xiǎn)增加。
2.軋制冷卻過慢會(huì)導(dǎo)致鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)粗大、強(qiáng)度和韌性下降。
3.合理的軋制冷卻方式可以優(yōu)化鋼材的組織結(jié)構(gòu),提高其強(qiáng)度、韌性和表面質(zhì)量。
鋼坯質(zhì)量對(duì)熱連軋質(zhì)量的影響
1.鋼坯內(nèi)部缺陷會(huì)導(dǎo)致熱連軋鋼材表面缺陷、內(nèi)部缺陷增多、強(qiáng)度降低。
2.鋼坯表面質(zhì)量差會(huì)導(dǎo)致熱連軋鋼材表面氧化、粗糙度增加、外觀質(zhì)量下降。
3.優(yōu)化鋼坯質(zhì)量可以有效提高熱連軋鋼材的質(zhì)量,降低缺陷率,提升產(chǎn)品性能。
軋機(jī)設(shè)備對(duì)熱連軋質(zhì)量的影響
1.軋機(jī)精度差會(huì)導(dǎo)致鋼材表面尺寸偏差、形狀不正確、內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)不均勻。
2.軋機(jī)磨損嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致鋼材表面質(zhì)量下降、缺陷增加、強(qiáng)度降低。
3.定期維護(hù)和更換軋機(jī)設(shè)備可以有效保障熱連軋鋼材的質(zhì)量穩(wěn)定性,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。熱連軋質(zhì)量影響因素分析
熱連軋質(zhì)量受眾多因素影響,其中主要包括:
1.坯料質(zhì)量
*化學(xué)成分:坯料中碳、錳、硅、硫、磷等元素含量影響鋼的強(qiáng)度、塑性、韌性等性能,進(jìn)而影響軋材質(zhì)量。
*組織結(jié)構(gòu):坯料中組織結(jié)構(gòu)均勻性、晶粒度等影響鋼的力學(xué)性能和軋制過程中的變形性能。
*表面缺陷:坯料表面裂紋、夾雜物、劃痕等缺陷會(huì)傳遞到軋材上,造成表面缺陷。
2.加熱工藝
*加熱溫度:加熱溫度不足會(huì)造成軋制時(shí)變形抗力大,易產(chǎn)生裂紋;加熱溫度過高會(huì)造成晶粒長(zhǎng)大,降低軋材強(qiáng)度和塑性。
*加熱時(shí)間:加熱時(shí)間過短,坯料內(nèi)溫差大,變形不均勻;加熱時(shí)間過長(zhǎng),容易氧化脫碳,降低軋材性能。
*加熱氣氛:加熱氣氛中氧含量過高會(huì)造成坯料氧化脫碳,降低軋材表面質(zhì)量。
3.軋制工藝
*軋制速度:軋制速度過快會(huì)導(dǎo)致軋制變形不均勻,產(chǎn)生表面裂紋;軋制速度過慢會(huì)導(dǎo)致軋材晶粒長(zhǎng)大,影響力學(xué)性能。
*軋制溫度:軋制溫度過低會(huì)造成軋制變形硬化,易產(chǎn)生裂紋;軋制溫度過高會(huì)造成軋材晶粒長(zhǎng)大,降低強(qiáng)度。
*軋制壓下量:軋制壓下量過大會(huì)導(dǎo)致軋制力過大,造成軋機(jī)設(shè)備損壞;軋制壓下量過小會(huì)導(dǎo)致軋制變形不均勻,產(chǎn)生表面缺陷。
4.冷卻工藝
*冷卻速度:冷卻速度過快會(huì)造成軋材淬硬,產(chǎn)生縱向裂紋;冷卻速度過慢會(huì)導(dǎo)致軋材晶粒長(zhǎng)大,降低強(qiáng)度。
*冷卻介質(zhì):冷卻介質(zhì)的種類、溫度、流量等會(huì)影響軋材冷卻速度和表面質(zhì)量。
5.機(jī)械設(shè)備
*軋機(jī)精度:軋機(jī)精度不佳會(huì)導(dǎo)致軋制變形不均勻,產(chǎn)生表面缺陷。
*設(shè)備維護(hù):軋機(jī)輥系、軸承、傳動(dòng)系統(tǒng)等設(shè)備維護(hù)不當(dāng)會(huì)影響軋制過程的穩(wěn)定性和軋材質(zhì)量。
6.其他因素
*環(huán)境溫度:環(huán)境溫度過高會(huì)導(dǎo)致軋機(jī)設(shè)備過熱,影響軋制過程的穩(wěn)定性。
*操作人員操作水平:操作人員操作水平的高低直接影響軋制工藝的穩(wěn)定性和軋材質(zhì)量。
數(shù)據(jù)分析
以下數(shù)據(jù)分析表明了影響熱連軋質(zhì)量的主要因素:
*坯料化學(xué)成分:碳含量每增加0.1%,軋材抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均增加10-15MPa。
*加熱溫度:加熱溫度每升高50℃,軋材抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均下降5-10MPa。
*軋制速度:軋制速度每增加1m/s,軋材表面裂紋率增加10%。
*冷卻速度:軋材冷卻速度每增加1℃/s,軋材抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均增加2-3MPa。
結(jié)論
熱連軋質(zhì)量受眾多因素影響,需要從坯料質(zhì)量、加熱工藝、軋制工藝、冷卻工藝、機(jī)械設(shè)備和操作人員等方面進(jìn)行綜合考慮和控制,以確保軋材質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。第三部分熱連軋卷質(zhì)量在線檢測(cè)技術(shù)關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)表面質(zhì)量缺陷在線檢測(cè)
1.利用激光、超聲波、紅外等非接觸式傳感器,實(shí)時(shí)檢測(cè)卷材表面劃傷、裂紋、夾雜物等缺陷。
2.通過圖像處理、模式識(shí)別等算法,對(duì)缺陷進(jìn)行智能識(shí)別和分類,區(qū)分缺陷類型和嚴(yán)重程度。
3.實(shí)時(shí)監(jiān)控卷材表面質(zhì)量,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和定位缺陷,為熱連軋過程控制提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)。
尺寸和形狀オンライン檢測(cè)
1.采用激光測(cè)距儀、超聲波測(cè)量?jī)x等傳感技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)卷材厚度、寬度、卷形等幾何尺寸。
2.通過建立數(shù)學(xué)模型,對(duì)卷材尺寸和形狀進(jìn)行快速計(jì)算和分析,判斷是否符合規(guī)格要求。
3.實(shí)時(shí)反饋卷材尺寸和形狀信息,為軋機(jī)調(diào)整和質(zhì)量控制提供依據(jù),提高卷材尺寸和形狀精度。
力學(xué)性能在線檢測(cè)
1.利用拉伸試驗(yàn)機(jī)、彎曲試驗(yàn)機(jī)等設(shè)備,在線檢測(cè)卷材的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能指標(biāo)。
2.通過數(shù)據(jù)分析和曲線擬合,建立卷材力學(xué)性能與軋制工藝參數(shù)之間的關(guān)系模型。
3.實(shí)時(shí)監(jiān)控卷材力學(xué)性能,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和調(diào)整軋制工藝,確保卷材滿足使用要求。
組織和顯微結(jié)構(gòu)在線檢測(cè)
1.利用X射線衍射、中子散射等非破壞性檢測(cè)技術(shù),在線分析卷材的晶體結(jié)構(gòu)、晶粒尺寸、相組成等微觀組織信息。
2.通過建立微觀組織與宏觀性能之間的關(guān)系模型,預(yù)測(cè)卷材的力學(xué)性能、加工性能等宏觀特性。
3.實(shí)時(shí)監(jiān)控卷材的微觀組織,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和調(diào)整軋制工藝,優(yōu)化卷材的性能和使用壽命。
金屬成分在線檢測(cè)
1.利用光譜儀、熒光光譜儀等元素分析技術(shù),實(shí)時(shí)檢測(cè)卷材中的元素成分,包括合金元素、雜質(zhì)元素等。
2.通過建立元素成分與卷材性能之間的關(guān)系模型,預(yù)測(cè)卷材的力學(xué)性能、耐蝕性等特性。
3.實(shí)時(shí)監(jiān)控卷材的金屬成分,及時(shí)調(diào)整爐內(nèi)煉鋼工藝,確保卷材成分符合要求。
綜合數(shù)據(jù)分析與控制
1.將熱連軋過程中的各種在線檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,建立多變量數(shù)學(xué)模型,描述卷材質(zhì)量與軋制工藝參數(shù)之間的復(fù)雜關(guān)系。
2.利用人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù),開發(fā)智能控制系統(tǒng),對(duì)軋制工藝進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化和調(diào)整。
3.通過在線檢測(cè)與控制的閉環(huán)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)熱連軋質(zhì)量的穩(wěn)定和提高,減少能耗和廢品率。熱連軋卷質(zhì)量在線檢測(cè)技術(shù)
為了確保熱連軋卷的質(zhì)量,需要采用先進(jìn)的在線檢測(cè)技術(shù),以實(shí)現(xiàn)對(duì)卷材性能的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制?,F(xiàn)有的熱連軋卷質(zhì)量在線檢測(cè)技術(shù)主要包括:
1.在線厚度測(cè)量技術(shù)
在線厚度測(cè)量是熱連軋鋼卷質(zhì)量控制的關(guān)鍵技術(shù)。通過在線厚度測(cè)量?jī)x,可以實(shí)時(shí)獲取鋼卷的厚度分布,并根據(jù)設(shè)定值對(duì)軋機(jī)進(jìn)行調(diào)整,確保鋼卷厚度滿足要求。目前應(yīng)用于熱連軋中的在線厚度測(cè)量技術(shù)主要有:
*激光測(cè)厚儀:利用激光束的反射原理,通過測(cè)量反射光的強(qiáng)度變化,計(jì)算出鋼卷的厚度。
*X射線測(cè)厚儀:利用X射線穿透鋼卷的特性,根據(jù)射線穿透量的大小,計(jì)算出鋼卷的厚度。
*電磁感應(yīng)測(cè)厚儀:利用電磁感應(yīng)原理,通過測(cè)量鋼卷在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,計(jì)算出鋼卷的厚度。
2.在線寬度測(cè)量技術(shù)
在線寬度測(cè)量是保證鋼卷寬度尺寸準(zhǔn)確性的重要技術(shù)。通過在線寬度測(cè)量?jī)x,可以實(shí)時(shí)獲取鋼卷的寬度分布,并根據(jù)設(shè)定值對(duì)軋機(jī)進(jìn)行調(diào)整,確保鋼卷寬度滿足要求。目前應(yīng)用于熱連軋中的在線寬度測(cè)量技術(shù)主要有:
*激光測(cè)寬儀:利用激光束的反射原理,通過測(cè)量反射光斑的寬度,計(jì)算出鋼卷的寬度。
*電磁測(cè)寬儀:利用鋼卷在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,根據(jù)感應(yīng)電流分布,計(jì)算出鋼卷的寬度。
3.在線表面缺陷檢測(cè)技術(shù)
在線表面缺陷檢測(cè)是識(shí)別鋼卷表面缺陷的關(guān)鍵技術(shù)。通過在線表面缺陷檢測(cè)儀,可以實(shí)時(shí)獲取鋼卷表面的缺陷信息,并根據(jù)缺陷類型和嚴(yán)重程度,對(duì)鋼卷進(jìn)行分級(jí)和處理。目前應(yīng)用于熱連軋中的在線表面缺陷檢測(cè)技術(shù)主要有:
*高速攝像機(jī)檢測(cè):利用高速攝像機(jī)拍攝鋼卷表面圖像,通過圖像處理算法,識(shí)別出鋼卷表面的缺陷。
*渦流檢測(cè):利用渦流探頭產(chǎn)生的渦流,當(dāng)渦流碰到鋼卷表面缺陷時(shí),會(huì)產(chǎn)生渦流畸變,從而識(shí)別出鋼卷表面的缺陷。
*超聲波檢測(cè):利用超聲波探頭產(chǎn)生的超聲波,當(dāng)超聲波碰到鋼卷表面缺陷時(shí),會(huì)產(chǎn)生超聲波反射,從而識(shí)別出鋼卷表面的缺陷。
4.在線力學(xué)性能檢測(cè)技術(shù)
在線力學(xué)性能檢測(cè)是評(píng)估鋼卷力學(xué)性能的關(guān)鍵技術(shù)。通過在線力學(xué)性能檢測(cè)儀,可以實(shí)時(shí)獲取鋼卷的強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能指標(biāo),并根據(jù)設(shè)定值對(duì)軋機(jī)進(jìn)行調(diào)整,確保鋼卷力學(xué)性能滿足要求。目前應(yīng)用于熱連軋中的在線力學(xué)性能檢測(cè)技術(shù)主要有:
*拉伸試驗(yàn)機(jī):在線對(duì)鋼卷進(jìn)行拉伸試驗(yàn),獲取鋼卷的強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能指標(biāo)。
*硬度計(jì):在線對(duì)鋼卷進(jìn)行硬度測(cè)試,獲取鋼卷的表面硬度。
5.在線組織結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)
在線組織結(jié)構(gòu)檢測(cè)是評(píng)估鋼卷微觀組織的關(guān)鍵技術(shù)。通過在線組織結(jié)構(gòu)檢測(cè)儀,可以實(shí)時(shí)獲取鋼卷的晶粒尺寸、組織類型、偏析程度等組織結(jié)構(gòu)信息,并根據(jù)設(shè)定值對(duì)軋機(jī)進(jìn)行調(diào)整,確保鋼卷組織結(jié)構(gòu)滿足要求。目前應(yīng)用于熱連軋中的在線組織結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)主要有:
*金屬顯微鏡:在線對(duì)鋼卷進(jìn)行金相顯微觀察,獲取鋼卷的晶粒尺寸、組織類型、偏析程度等組織結(jié)構(gòu)信息。
*X射線衍射儀:在線對(duì)鋼卷進(jìn)行X射線衍射分析,獲取鋼卷的晶體結(jié)構(gòu)、位錯(cuò)密度等組織結(jié)構(gòu)信息。
結(jié)論
熱連軋卷質(zhì)量在線檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)熱連軋鋼卷的在線監(jiān)控和質(zhì)量控制提供了有力支撐。通過采用先進(jìn)的在線檢測(cè)技術(shù),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制鋼卷的厚度、寬度、表面缺陷、力學(xué)性能和組織結(jié)構(gòu),確保鋼卷質(zhì)量符合要求,提高熱連軋生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。第四部分熱連軋卷缺陷類型識(shí)別方法關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)【基于圖像視覺的卷表面缺陷識(shí)別】:
1.采用高速相機(jī)采集卷表面圖像,利用計(jì)算機(jī)視覺算法進(jìn)行缺陷識(shí)別。
2.應(yīng)用深度學(xué)習(xí)技術(shù),訓(xùn)練卷表面缺陷特征提取模型,增強(qiáng)算法魯棒性。
3.通過缺陷形狀、紋理和光譜特征分析,實(shí)現(xiàn)不同缺陷類型的精準(zhǔn)分類。
【基于非接觸式超聲探傷的卷內(nèi)部缺陷識(shí)別】:
熱連軋卷表面缺陷類型識(shí)別方法
1.視覺識(shí)別
*目視檢測(cè):人機(jī)協(xié)作,利用視覺觀察缺陷特征,如形狀、尺寸、顏色、光澤等。
*機(jī)器視覺:采用攝像頭和圖像處理算法自動(dòng)檢測(cè)缺陷,如劃痕、麻點(diǎn)、夾雜等。
2.聲學(xué)識(shí)別
*超聲檢測(cè):利用高頻聲波探測(cè)缺陷,如分層、裂紋、夾雜等。
*聲發(fā)射檢測(cè):監(jiān)測(cè)缺陷形成或擴(kuò)展時(shí)產(chǎn)生的聲波信號(hào),識(shí)別缺陷類型和位置。
3.電磁感應(yīng)檢測(cè)
*渦流檢測(cè):利用感應(yīng)電流變化檢測(cè)表面缺陷,如劃痕、麻點(diǎn)、夾雜等。
*電磁探傷:利用磁場(chǎng)變化檢測(cè)缺陷,如裂紋、夾雜等。
4.接觸式檢測(cè)
*光學(xué)輪廓儀:利用激光束測(cè)量表面輪廓,識(shí)別缺陷,如劃痕、麻點(diǎn)、輥形等。
*電容式傳感器:利用電容變化檢測(cè)表面缺陷,如劃痕、麻點(diǎn)、壓痕等。
5.非接觸式檢測(cè)
*激光散射檢測(cè):利用激光散射信號(hào)識(shí)別表面缺陷,如劃痕、麻點(diǎn)、輥壓痕等。
*熱成像檢測(cè):利用熱輻射差異檢測(cè)缺陷,如裂紋、夾雜、軋制缺陷等。
6.分析方法
*圖像處理:應(yīng)用圖像增強(qiáng)、分割、特征提取等技術(shù)識(shí)別缺陷。
*模式識(shí)別:利用統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)等算法對(duì)缺陷特征進(jìn)行分類和識(shí)別。
*信號(hào)處理:對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行濾波、變換、特征提取,提高缺陷識(shí)別率。
7.缺陷類型識(shí)別
*劃痕:條狀或絲狀缺陷,長(zhǎng)度大于寬度,深度較淺。
*麻點(diǎn):圓形或橢圓形缺陷,直徑通常小于1mm,深度較淺。
*夾雜:金屬氧化物或非金屬顆粒,嵌在鋼材中,形狀和大小不一。
*分層:鋼材內(nèi)部各層之間的分離,沿軋制方向延伸。
*裂紋:鋼材內(nèi)部的線狀開裂,深度和長(zhǎng)度不一。
*輥形:軋輥表面缺陷造成的鋼材表面壓痕,形狀和尺寸由軋輥缺陷決定。
*軋制缺陷:軋制過程中產(chǎn)生的缺陷,如邊緣浪紋、耳子、端頭缺陷等。第五部分熱連軋卷質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控策略關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)【在線監(jiān)測(cè)體系架構(gòu)】:
1.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集:采用傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實(shí)時(shí)采集軋線運(yùn)行數(shù)據(jù),包括軋制力、卷取張力、軋輥溫度等。
2.數(shù)據(jù)預(yù)處理:對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和處理,去除噪聲和異常值,確保數(shù)據(jù)質(zhì)量。
3.特征提?。簭念A(yù)處理后的數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵特征,這些特征反映了卷質(zhì)量的指標(biāo),如厚度、寬度和強(qiáng)度。
【基于過程的數(shù)據(jù)分析與模型構(gòu)建】:
熱連軋卷質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控策略
熱連軋卷質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控策略是通過在線檢測(cè)手段獲取熱連軋卷的實(shí)時(shí)質(zhì)量信息,并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)軋卷質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控和異常預(yù)警。其核心技術(shù)包括在線檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理和分析、質(zhì)量預(yù)警和控制。
#1.在線檢測(cè)技術(shù)
1.1非接觸式在線厚度測(cè)量
采用激光或超聲波等非接觸式技術(shù)測(cè)量軋卷的厚度,實(shí)時(shí)監(jiān)控軋卷厚度分布和偏差。
1.2在線寬度測(cè)量
利用激光或視頻圖像處理技術(shù)測(cè)量軋卷的寬度,實(shí)時(shí)監(jiān)控軋卷寬度偏差和控制寬度波動(dòng)。
1.3在線缺陷檢測(cè)
采用渦流、超聲波或紅外成像等技術(shù)檢測(cè)軋卷表面和內(nèi)部缺陷,實(shí)時(shí)識(shí)別劃痕、壓痕、裂紋等缺陷。
1.4在線溫度測(cè)量
利用紅外成像技術(shù)測(cè)量軋卷表面溫度,實(shí)時(shí)監(jiān)控軋卷溫度分布和溫差,為軋制工藝控制提供依據(jù)。
#2.數(shù)據(jù)處理和分析
2.1數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理
從在線檢測(cè)設(shè)備獲取實(shí)時(shí)質(zhì)量數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理,去除異常值和噪聲干擾。
2.2統(tǒng)計(jì)分析
對(duì)軋卷質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)算軋卷厚度、寬度、缺陷率等指標(biāo)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和分布情況。
2.3特征提取
從統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果中提取關(guān)鍵特征,如軋卷厚度偏差、寬度波動(dòng)、缺陷類型和數(shù)量等,作為質(zhì)量監(jiān)控的指標(biāo)。
#3.質(zhì)量預(yù)警和控制
3.1質(zhì)量預(yù)警
根據(jù)提取的特征,建立質(zhì)量預(yù)警模型,當(dāng)軋卷質(zhì)量指標(biāo)超出設(shè)定閾值時(shí),及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào),提示操作人員采取糾正措施。
3.2閉環(huán)控制
預(yù)警信號(hào)觸發(fā)軋制過程的閉環(huán)控制,通過調(diào)整軋機(jī)參數(shù)(如軋輥壓力、軋制速度等)來糾正軋制過程中的偏差,保證軋卷質(zhì)量穩(wěn)定。
#4.具體應(yīng)用
熱連軋卷質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控策略在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用包括:
4.1厚度控制
實(shí)時(shí)監(jiān)控軋卷厚度偏差,結(jié)合厚度預(yù)警模型和閉環(huán)控制,確保軋卷厚度滿足產(chǎn)品規(guī)格要求。
4.2寬度控制
實(shí)時(shí)監(jiān)控軋卷寬度波動(dòng),結(jié)合寬度預(yù)警模型和閉環(huán)控制,防止軋卷寬度超差和邊部缺陷的產(chǎn)生。
4.3缺陷識(shí)別
實(shí)時(shí)檢測(cè)軋卷表面和內(nèi)部缺陷,結(jié)合缺陷預(yù)警模型,及時(shí)識(shí)別并隔離缺陷軋卷,防止缺陷流入后續(xù)工序。
4.4溫度監(jiān)控
實(shí)時(shí)監(jiān)控軋卷溫度分布和溫差,為軋制工藝控制提供依據(jù),保證軋卷的力學(xué)性能滿足要求。
#5.優(yōu)勢(shì)和效益
熱連軋卷質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控策略具有以下優(yōu)勢(shì)和效益:
*提高軋卷質(zhì)量:通過實(shí)時(shí)監(jiān)控及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正軋制偏差,保證軋卷質(zhì)量穩(wěn)定性。
*減少?gòu)U品率:及時(shí)識(shí)別缺陷軋卷,防止缺陷流入后續(xù)工序,降低廢品率和經(jīng)濟(jì)損失。
*提高生產(chǎn)效率:通過閉環(huán)控制優(yōu)化軋制工藝,提高軋制效率和產(chǎn)能。
*降低能耗:通過精確控制軋制過程,優(yōu)化軋機(jī)參數(shù),減少能耗。
*提升產(chǎn)品聲譽(yù):穩(wěn)定可靠的軋卷質(zhì)量提升了產(chǎn)品聲譽(yù)和客戶滿意度。第六部分熱連軋工藝參數(shù)在線優(yōu)化控制關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)熱連軋工藝參數(shù)在線優(yōu)化控制
主題名稱:軋制工藝模型與參數(shù)識(shí)別
1.建立軋制工藝模型,描述軋制過程中材料變形、應(yīng)力應(yīng)變、溫度變化等物理現(xiàn)象。
2.運(yùn)用實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)(如軋輥力、軋輥位移、板坯溫度等)識(shí)別軋制工藝參數(shù),如軋制速度、軋制力、軋輥間隙等。
3.融合數(shù)值模擬和統(tǒng)計(jì)分析方法,提高模型精度和參數(shù)識(shí)別準(zhǔn)確性。
主題名稱:實(shí)時(shí)過程參數(shù)優(yōu)化
熱連軋工藝參數(shù)在線優(yōu)化控制
熱連軋工藝參數(shù)在線優(yōu)化控制是熱連軋生產(chǎn)中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軋制過程各參數(shù),并根據(jù)目標(biāo)質(zhì)量要求和質(zhì)量指標(biāo),采用數(shù)學(xué)模型或?qū)<蚁到y(tǒng)在線調(diào)整軋制工藝參數(shù),實(shí)現(xiàn)軋制過程動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制。其主要包括以下內(nèi)容:
1.軋制過程參數(shù)監(jiān)測(cè)
在線監(jiān)測(cè)軋制過程中的關(guān)鍵參數(shù),如:
*軋件溫度
*軋輥溫度
*軋輥力
*軋件厚度
*軋件寬度
*軋件拉伸應(yīng)變
*軋件流線
*冷卻水流量
這些參數(shù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性對(duì)優(yōu)化控制至關(guān)重要。
2.質(zhì)量指標(biāo)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)
實(shí)時(shí)獲取軋制產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo),如:
*力學(xué)性能:屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率
*表面質(zhì)量:表面粗糙度、表面缺陷
*尺寸精度:厚度、寬度、長(zhǎng)度
這些質(zhì)量指標(biāo)反映了軋制產(chǎn)品的最終使用性能。
3.數(shù)學(xué)模型或?qū)<蚁到y(tǒng)
建立熱連軋工藝參數(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)之間的數(shù)學(xué)模型或?qū)<蚁到y(tǒng),用于預(yù)測(cè)和優(yōu)化工藝參數(shù)。數(shù)學(xué)模型可以是物理模型、統(tǒng)計(jì)模型或人工智能模型。專家系統(tǒng)則基于專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),通過推理和判斷制定控制策略。
4.優(yōu)化控制策略
根據(jù)數(shù)學(xué)模型或?qū)<蚁到y(tǒng),制定優(yōu)化控制策略。優(yōu)化算法可以是PID控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制或自適應(yīng)控制。這些算法根據(jù)目標(biāo)質(zhì)量要求和實(shí)時(shí)質(zhì)量指標(biāo),在線調(diào)整軋制工藝參數(shù),如軋輥溫度、軋輥力、冷卻水流量等。
5.控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
建立自動(dòng)化控制系統(tǒng),將優(yōu)化控制策略集成到實(shí)際軋制生產(chǎn)中。該系統(tǒng)包括:
*數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):采集軋制過程參數(shù)和質(zhì)量指標(biāo)
*模型識(shí)別或?qū)<蚁到y(tǒng):建立數(shù)學(xué)模型或?qū)<蚁到y(tǒng)
*優(yōu)化控制器:執(zhí)行優(yōu)化控制策略
*執(zhí)行器:調(diào)節(jié)軋制工藝參數(shù)
應(yīng)用效果
熱連軋工藝參數(shù)在線優(yōu)化控制已在許多鋼鐵企業(yè)中成功應(yīng)用,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益:
*提高成品率:通過精確控制軋制工藝,減少因質(zhì)量不合格導(dǎo)致的報(bào)廢損失。
*降低能耗:優(yōu)化軋制參數(shù),減少軋制阻力,降低軋制能耗。
*改善產(chǎn)品質(zhì)量:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制軋制過程,保證產(chǎn)品滿足客戶的質(zhì)量要求。
*延長(zhǎng)軋輥壽命:優(yōu)化軋輥溫度和軋輥力,減少軋輥磨損,延長(zhǎng)軋輥使用壽命。
具體案例
某鋼鐵企業(yè)通過在線優(yōu)化軋制工藝參數(shù),實(shí)現(xiàn)了以下效果:
*成品率提高了2%,每年經(jīng)濟(jì)效益為數(shù)百萬元。
*產(chǎn)品屈服強(qiáng)度提高了10MPa,滿足了高端用戶的需求。
*表面缺陷率降低了20%,提升了產(chǎn)品外觀質(zhì)量。
*軋輥壽命延長(zhǎng)了15%,節(jié)省了軋輥更換成本。
發(fā)展趨勢(shì)
熱連軋工藝參數(shù)在線優(yōu)化控制正朝著以下方向發(fā)展:
*模型和算法優(yōu)化:利用人工智能技術(shù),建立更準(zhǔn)確和魯棒的數(shù)學(xué)模型或?qū)<蚁到y(tǒng)。
*多目標(biāo)優(yōu)化:同時(shí)考慮多個(gè)質(zhì)量指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化。
*自適應(yīng)控制:根據(jù)軋制過程的動(dòng)態(tài)變化,實(shí)時(shí)調(diào)整優(yōu)化控制策略。
*云計(jì)算和邊緣計(jì)算:利用云計(jì)算和邊緣計(jì)算平臺(tái),實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的分布式和實(shí)時(shí)性。
*人工智能輔助決策:引入人工智能技術(shù),輔助決策制定和控制策略優(yōu)化。第七部分熱連軋質(zhì)量閉環(huán)控制系統(tǒng)構(gòu)建關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)熱連軋過程參數(shù)閉環(huán)控制
1.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各軋機(jī)機(jī)架的軋制參數(shù),包括軋制力、軋制扭矩、軋制速度等。
2.基于軋鋼工藝模型和在線質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果,動(dòng)態(tài)調(diào)整軋制參數(shù),優(yōu)化軋制過程。
3.利用反饋控制系統(tǒng),實(shí)時(shí)修正軋制參數(shù),確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定在目標(biāo)范圍內(nèi)。
智能故障診斷與預(yù)測(cè)
1.利用在線傳感器數(shù)據(jù)和工藝模型,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)和工藝異常。
2.通過故障診斷算法和預(yù)測(cè)模型,提前識(shí)別潛在故障并預(yù)測(cè)故障發(fā)生時(shí)間。
3.及時(shí)采取預(yù)防措施,避免設(shè)備故障或產(chǎn)品缺陷,確保生產(chǎn)穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量。
自適應(yīng)控制與優(yōu)化算法
1.采用自適應(yīng)控制算法,實(shí)時(shí)調(diào)整控制參數(shù),適應(yīng)軋鋼工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的變化。
2.開發(fā)基于人工智能(AI)的優(yōu)化算法,優(yōu)化軋制過程參數(shù),提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。
3.通過不斷完善控制模型和算法,提升系統(tǒng)的控制精度和穩(wěn)定性。
基于大數(shù)據(jù)分析的工藝優(yōu)化
1.收集和分析軋鋼過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù),包括傳感器數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)。
2.利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù),挖掘工藝規(guī)律和影響質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
3.基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果,優(yōu)化軋鋼工藝參數(shù)和控制策略,提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
遠(yuǎn)程監(jiān)控與專家系統(tǒng)
1.建立遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熱連軋生產(chǎn)線狀態(tài)和產(chǎn)品質(zhì)量。
2.專家系統(tǒng)提供故障診斷、工藝優(yōu)化和決策支持,遠(yuǎn)程指導(dǎo)軋制生產(chǎn)。
3.增強(qiáng)遠(yuǎn)程協(xié)作能力,實(shí)現(xiàn)異地專家的實(shí)時(shí)介入,解決復(fù)雜問題和優(yōu)化生產(chǎn)。
系統(tǒng)集成與人機(jī)交互
1.將各個(gè)子系統(tǒng)集成到一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái),實(shí)現(xiàn)信息的共享和協(xié)同控制。
2.提供友好的人機(jī)交互界面,便于操作人員實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制生產(chǎn)過程。
3.優(yōu)化人機(jī)交互流程,提高操作效率和系統(tǒng)可靠性。熱連軋質(zhì)量閉環(huán)控制系統(tǒng)構(gòu)建
1.系統(tǒng)構(gòu)成
熱連軋質(zhì)量閉環(huán)控制系統(tǒng)由以下部分組成:
*實(shí)時(shí)質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng):包括在線測(cè)厚儀、在線溫度計(jì)、在線表面缺陷檢測(cè)儀等,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軋材的厚度、溫度、表面質(zhì)量等關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)。
*在線質(zhì)量模型:基于物理模型、統(tǒng)計(jì)模型或人工智能算法建立,用于預(yù)測(cè)和估計(jì)軋材的質(zhì)量特性。
*質(zhì)量控制算法:根據(jù)實(shí)時(shí)質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和在線質(zhì)量模型,通過貝葉斯推理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或其他控制算法確定必要的控制動(dòng)作。
*控制執(zhí)行機(jī)構(gòu):包括軋機(jī)液壓系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)等,用于執(zhí)行質(zhì)量控制算法確定的控制動(dòng)作。
*上位監(jiān)控系統(tǒng):用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),并提供歷史數(shù)據(jù)分析和質(zhì)量管理功能。
2.控制流程
熱連軋質(zhì)量閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作流程如下:
*實(shí)時(shí)質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集軋材的質(zhì)量數(shù)據(jù)。
*在線質(zhì)量模型將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為質(zhì)量預(yù)測(cè)。
*質(zhì)量控制算法根據(jù)質(zhì)量預(yù)測(cè)和控制目標(biāo)確定控制動(dòng)作。
*控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行控制動(dòng)作,調(diào)整軋機(jī)參數(shù)。
*實(shí)時(shí)質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)繼續(xù)監(jiān)測(cè)軋材質(zhì)量,形成反饋回路。
3.關(guān)鍵技術(shù)
3.1在線質(zhì)量監(jiān)測(cè)
*在線測(cè)厚儀:使用核輻射、激光或超聲波技術(shù)測(cè)量軋材厚度。
*在線溫度計(jì):使用熱偶、紅外線或激光技術(shù)測(cè)量軋材溫度。
*在線表面缺陷檢測(cè)儀:使用視覺系統(tǒng)、渦流探傷或超聲波技術(shù)檢測(cè)軋材表面缺陷。
3.2在線質(zhì)量模型
*物理模型:基于軋制力學(xué)、熱力學(xué)等原理建立,準(zhǔn)確但計(jì)算量大。
*統(tǒng)計(jì)模型:基于歷史數(shù)據(jù)建立,效率高,但精度較低。
*人工智能算法:使用機(jī)器學(xué)習(xí)或深度學(xué)習(xí)技術(shù),在準(zhǔn)確性和效率之間取得平衡。
3.3質(zhì)量控制算法
*貝葉斯推理:根據(jù)在線質(zhì)量模型和歷史數(shù)據(jù)更新軋材質(zhì)量的概率分布。
*神經(jīng)網(wǎng)絡(luò):通過學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)建立軋材質(zhì)量與軋機(jī)參數(shù)之間的非線性關(guān)系。
*模型預(yù)測(cè)控制:在線優(yōu)化軋機(jī)參數(shù),以預(yù)測(cè)和保持軋材質(zhì)量在目標(biāo)值附近。
3.4控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)
*軋機(jī)液壓系統(tǒng):調(diào)節(jié)軋輥壓力,影響軋材厚度。
*溫度控制系統(tǒng):控制加熱爐溫度,影響軋材溫度。
*冷卻系統(tǒng):控制軋材冷卻速率,影響軋材顯微組織。
4.應(yīng)用效果
熱連軋質(zhì)量閉環(huán)控制系統(tǒng)的應(yīng)用已取得顯著效果:
*提高質(zhì)量穩(wěn)定性:減少產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng),降低次品率。
*優(yōu)化軋制工藝:調(diào)整軋機(jī)參數(shù),提高材料性能和產(chǎn)量。
*降低生產(chǎn)成本:通過減少重軋和廢品數(shù)量節(jié)約原材料。
*增強(qiáng)客戶滿意度:提供高質(zhì)量、穩(wěn)定的產(chǎn)品,滿足客戶需求。
5.發(fā)展趨勢(shì)
隨著自動(dòng)化和人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,熱連軋質(zhì)量閉環(huán)控制系統(tǒng)將呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì):
*全面集成:將質(zhì)量控制系統(tǒng)與其他軋機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)集成,實(shí)現(xiàn)全過程質(zhì)量管理。
*智能化決策:利用人工智能算法,實(shí)現(xiàn)軋材質(zhì)量的智能診斷和優(yōu)化控制。
*在線學(xué)習(xí):系統(tǒng)能夠不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)新工藝或新材料,提高控制效率。
*遠(yuǎn)程控制:實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程質(zhì)量監(jiān)控和控制,方便專家介入和異地生產(chǎn)。第八部分熱連軋質(zhì)量在線檢測(cè)與控制展望關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)主題名稱:人工智能輔助質(zhì)量控制
1.利用人工智能算法,如機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí),分析實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)和歷史生產(chǎn)記錄。
2.建立預(yù)測(cè)模型,識(shí)別并預(yù)測(cè)質(zhì)量缺陷,優(yōu)化軋
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