Page 277 - 《应用声学》2025年第2期
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第 44 卷 第 2 期        崔容等： 面向冶金流程智造的高温电磁微声识别芯片的研究与应用                                          537


                 为了实现雷达在钢铁厂内恶劣环境中识别距                           识别点位 9 个，雷达主要安装于转炉出钢、热修、连
             离远的性能，设计了自适应脉冲式雷达，如图 9(b)                         铸、烘烤等工位。基于EMMA钢包识别的炼钢物流
             所示，其工作频率为920 MHz，与RFID技术的工作                       系统，为该钢厂的生产运行智能化、成本结算精细
             频段一致。雷达基于经典的软件无线电架构，实现                            化提供了基础的数据保障，目前该钢厂识别正确率
             了相参的线性调频和脉冲压缩的查询功能，可实现                            稳定在100%。
             在工业环境中的噪声、干扰、高温频偏后，远距离识
                                                               5 结论
             别微声标识器。
             4.2 宝钢湛江钢铁钢包智慧管控项目                                    本文基于EMMA技术实现高温熔融金属识别，
                 该项目为 EMMA 技术应用于宝钢湛江钢铁                         采用微声芯片作为核心的感知层器件，设计了一
             钢包识别跟踪项目，该钢厂钢包表面长期温度为                             种层状结构 Ti/Al 电极的微声芯片，其耐受温度及

             300 C，短时间特殊工艺时温度超过 400 C。项目                       工作温度均达到了 500 C，定位标识器封装可耐受
                                                                                    ◦
                                                  ◦
                 ◦
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             采用 EMMA 技术，实时、可靠地识别钢包包号，跟                         1200 C 的钢渣溅落。EMMA 技术在宝钢湛江钢铁
             踪其位置，实现钢包全生命周期高效管理。项目每                            公司和陕西龙门钢铁公司钢包识别跟踪项目的实
             个钢包 1 个微声标识器，12 台识别雷达，如图 10 所                     际长期使用，验证了其为冶金流程智造提供了可靠
             示。EMMA设备于 2022年8月投入运行，稳定工作                        的感知技术。本研究将继续优化，实现 Ti/Al 多层
             1 年，钢水溅落沉积在标识器周围，标识器仍保持良                          结构耐高温性能的进一步提升，以实现全寿命周期
             好的工作状态，验证了该微声标识器在恶劣高温熔                            100% 识别率的 EMMA 技术，并继续研究该技术在
             融金属环境下的稳定性、可靠性。基于EMMA技术                           工业界的其他应用。
             实现的炼钢钢包智慧管控系统，具有识别率高、标
             识器长期免维护的优点，实现钢水智能化调度，有效                                          参 考 文        献
             降低了高温熔融金属在运输过程中的热损失，长期
                                                                 [1] 张健民, 单旭沂. 热轧产线智能制造技术应用研究: 宝钢 1580
             效益显著。
                                                                   热轧示范产线 [J]. 中国机械工程, 2020, 31(2): 246–251.
                                                                   Zhang Jianmin, Shan Xuyi.  Application of intelli-
                                                                   gent manufacturing technology in hot rolling production
                                                                   line: Baosteel 1580 hot rolling demonstration produc-
                   ॲܦಖគ٨
                                          ܹጳ          ᭇ᣺           tion line[J]. China Mechanical Engineering, 2020, 31(2):
                                                                   246–251.
                                                                 [2] 袁晴棠, 殷瑞钰, 曹湘洪, 等. 面向 2035 的流程制造业智能化
              图 10  湛江钢铁钢包 EMMA 标识器和雷达现场安装图                        目标、特征和路径战略研究 [J]. 中国工程科学, 2020, 22(3):
                                                                   148–156.
              Fig. 10 Zhanjiang Steel ladle EMMA marker and radar
                                                                   Yuan Qingtang, Yin Ruiyu, Cao Xianghong, et al. Strate-
              installation diagram
                                                                   gic research on the goals, characteristics, and paths of
             4.3 陕西龙门钢铁有限责任公司钢包识别项目                                intelligentization of process manufacturing industry for
                                                                   2035[J]. Strategic Study of CAE, 2020, 22(3): 148–156.
                 2023年8 月，EMMA技术应用于陕西龙门钢铁                        [3] Sun W Q, Wang Q, Zhou Y, et al. Material and energy
             有限责任公司的钢包识别跟踪项目，现场安装图如                                flows of the iron and steel industry: Status quo, challenges
                                                                   and perspectives[J]. Applied Energy, 2020, 268: 114946.
             图 11 所示。该钢厂每个钢包安装 1 个微声标识器，
                                                                 [4] 杨建平, 张江山, 刘青. 炼钢 -连铸区段 3 种典型工序界面技术
                                                                   研究进展 [J]. 工程科学学报, 2020, 42(12): 1542–1556.
                                                                   Yang Jianping, Zhang Jiangshan, Liu Qing.  Research
                                                                   progress on three kinds of classic process interface tech-
                                        ॲܦಖគ٨
                                                                   nologies in steelmaking-continuous casting section[J]. Chi-
                                                                   nese Journal of Engineering, 2020, 42(12): 1542–1556.
                                                                 [5] 周继程, 丁毅, 刘国平, 等. 基于排队论的炼钢 -连铸区段在线
                                                                   钢包数量优化 [J]. 钢铁, 2021, 56(8): 93–100.
                图 11  龙钢钢包 EMMA 标识器和雷达现场使用图
                                                                   Zhou Jicheng, Ding Yi, Liu Guoping, et al. Number op-
                Fig. 11 Longgang Steel ladle EMMA marker and       timization of on-line ladle in BOF-CC section based on
                radar field service                                 queuing theory[J]. Iron & Steel, 2021, 56(8): 93–100.
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