【研究目的】

电炉炼钢是金属冶炼重要手段之一，急需先进的自动化装备改进金属冶炼过程中生产效率低、劳动强度大、工作环境恶劣的关键工序环节。工业机器人是智能制造业最具代表性的装备，可以提高电炉炼钢的自动化水平，减少生产的安全隐患。本项成果根据广西贵丰特钢有限公司的实际生产需求，结合电炉冶炼现场的生产环境和人工测温取样的工艺特点，研究、设计并实现了一套机器人自动测温取样工作系统，解决了在高温恶劣环境下机器人应用的一些关键技术问题。

【技术创新】

根据电炉现场条件，提出了现场施工方案，并根据方案完成了工作系统的安装与调试。本项成果所开发的机器人工作系统取代了传统的人工测温取样工作，实现了电炉炼钢时自动测温取样的功能，实际运行稳定，效果良好。

在整个电炉炼钢的过程中，为了保证碳沸腾温度范围，熔池温度一般需控制在1550℃和1580℃之间。为了保证所炼出钢锭的性能，当电炉炉内熔清后，需立刻取电炉钢液进行化验，分析元素化学成分，并根据分析结果决定是否再次取样。为了满足上述电炉炼钢的工艺要求，对电炉测温取样同样有一定的工艺需求。首先，炉内定点要正确。测温取样探头扎入钢液的位置要合适，能够保证化验成分和温度有一定的代表性，若定点有误差，会影响产品的质量。其次，测温取样要迅速。测温取样的结果决定下一步的炼钢操作，若测温取样较慢，会影响整体生产效率。再次，测温取样有力度要求。测温取样需要将测温取样枪扎入钢液，由于本身钢液密度较大，并且可能融化不完全，所以需较大的力度。最后，取样时，需要扎入钢液并维持一段时间，以保证取样探头成功取到钢液样品。

工业机器人在我国钢铁行业中的应用仍然处于起步阶段，工业机器人在钢铁企业中使用较为零散，系统化和批量化程度较低。即使在工业机器人应用率相对较高的宝钢中，工人人均机器人使用率仅为1.52%，低于发达国家水平，应用不充分和不平衡是现阶段机器人在钢铁行业中存在的主要问题。因此，本项成果具有良好的市场应用前景。

【知识产权】

申请软著1项。

【应用领域】

机械装备、机器人、钢铁、冶金等。

【应用情况】

2019年，与广西某钢铁公司开展横向合作。