專利名稱：轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)領(lǐng)域，涉及鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中的轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)設(shè) 備，更具體地說，本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)。另外，本發(fā)明還涉及該控制裝 置采用的控制方法。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)爐出鋼下渣會給鋼水質(zhì)量帶來許多不利的影響，如降低合金收得率；降低鋼 包耐火材料的壽命；產(chǎn)生鋼水回磷和再氧化的情況；增加精煉工序處理時間等。要實現(xiàn)盡可能少的轉(zhuǎn)爐渣流入鋼包，必須對轉(zhuǎn)爐下渣進行實時檢測、控制。目前， 國內(nèi)外大多數(shù)煉鋼廠在出鋼過程中，鋼渣的控制主要依靠人工經(jīng)驗操作，即在轉(zhuǎn)爐出鋼的 后期，通過搖爐工觀察出鋼情況，再添加擋渣球、擋渣塞等控制下渣。人工目視判斷爐渣流 出所需的時間在2 5s，而且當向鋼包中加入輔料和合金量較大時，會導(dǎo)致出鋼時產(chǎn)生很 大的煙氣、粉塵，使得人工觀察鋼渣的顏色非常困難。通常，轉(zhuǎn)爐出鋼過程的下渣分為三個階段，其中約15%的下渣發(fā)生在出鋼開始階 段，約60%的渣被出鋼過程中形成的漩渦吸出，剩余25%的下渣發(fā)生在出鋼結(jié)束階段。為 了減少下渣量，首先要能夠快速檢測到下渣，其次是選擇快捷有效的擋渣手段，二者配合才 能達到減少下渣量的最終目的。為了減少轉(zhuǎn)爐下渣量，國內(nèi)外冶金工作者在出鋼下渣檢測和擋渣方面進行了大量 研究和實踐，開發(fā)出數(shù)種下渣檢測技術(shù)和擋渣技術(shù)。轉(zhuǎn)爐自動下渣檢測方法目前主要有電阻法、噪音法、光譜法、電磁法等。在上述各 種轉(zhuǎn)爐自動下渣檢測方法中，比較準確并達到實用化的主要有電磁法。但電磁法存在受工 作環(huán)境影響大、誤報率高、維護不方便等缺點。封堵出鋼口的方法，20世紀70年代初采用浮球系統(tǒng)，20世紀80年代初采用浮鏢 系統(tǒng)，后來又發(fā)展了滑動閘閥系統(tǒng)和氣動擋渣系統(tǒng)等。封堵出鋼口的方法中，浮球和浮鏢系 統(tǒng)需要采用人工或?qū)ｉT設(shè)備將封堵器投入爐內(nèi)靠近出鋼口的熔池中，由于無法準確及時地 發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐下渣情況，導(dǎo)致?lián)踉Ч^差?；瑒娱l閥系統(tǒng)和氣動擋渣系統(tǒng)存在維護復(fù)雜、易于 損壞、使用壽命短、價格昂貴等缺點。目前，國內(nèi)外開發(fā)的轉(zhuǎn)爐出鋼下渣檢測結(jié)合擋渣的技術(shù)，主要采用電磁法結(jié)合滑 動閘閥、氣動或擋渣鏢系統(tǒng)擋渣，均存在系統(tǒng)復(fù)雜、價格昂貴、易于損壞等缺陷。因此需要開 發(fā)新型轉(zhuǎn)爐出鋼控渣系統(tǒng)，以降低出鋼下渣量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個問題是提供一種轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)，其目的是實 現(xiàn)轉(zhuǎn)爐下渣在線自動檢測以及實現(xiàn)快速自動抬爐，控制出鋼下渣量。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)爐、鋼包、操作臺，所述的控制系統(tǒng)中設(shè)有下渣檢測系統(tǒng)和自動抬爐控制系統(tǒng)，所述的下渣檢測系統(tǒng)包括紅外熱成像探測系統(tǒng)、圖像分析處理系統(tǒng)。所述的紅外熱成像探測系統(tǒng)包括紅外光學(xué)模塊、探測器模塊、高速視頻數(shù)據(jù)采集 模塊。所述的紅外光學(xué)模塊采用純鍺摻雜金及單面鍍膜法，對位于光學(xué)系統(tǒng)最前端的觀 測窗鍺片進行處理，控制其在保持對可見光的95%以上的衰減率的情況下，對8 14微米 波段的紅外輻射有40% 60%的透過率。所述的探測器模塊采用多晶硅微輻射計為基本單元的非制冷焦平面感應(yīng)元件作 為探測器模塊的前端系統(tǒng)，進行光電轉(zhuǎn)換、電信號讀出處理；采用FPGA高速視頻處理電路 構(gòu)成探測器模塊的后端系統(tǒng)，提供場頻為50Hz的高清紅外熱像視頻信號輸出，輸出格式采 用PAL模擬視頻標準。所述的紅外光學(xué)模塊是在距鋼包20m 30m處設(shè)置70mm長焦距鏡頭。所述的高速視頻數(shù)據(jù)采集模塊使用12bit高速AD采樣，以及高速并行總線技術(shù)對 原始模擬視頻信號進行高速高精度的采樣。所述的控制系統(tǒng)設(shè)置主控機柜設(shè)備、搖爐機柜設(shè)備；所述的主控機柜設(shè)備包括高 性能工業(yè)計算機及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；所述的自動抬爐控制系統(tǒng)采用PLC控制系統(tǒng)；所述的PLC 控制系統(tǒng)設(shè)在搖爐機柜設(shè)備中；抬爐脈沖信號傳送至PLC控制系統(tǒng)后，PLC控制系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn) 爐角度信號，進行快速搖爐，控制下渣。所述的搖爐機柜設(shè)備還包括報警器。本發(fā)明所要解決的第二個問題是以上所述的轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)采用的控 制方法，采用了下面的技術(shù)方案所述控制方法的步驟為a、出鋼25s前，所述的下渣檢測系統(tǒng)進入出鋼監(jiān)測階段；b、按照正常出鋼工藝搖動轉(zhuǎn)爐進行出鋼；C、所述的圖像分析處理系統(tǒng)對檢測到的視頻信息進行分析處理，給出鋼流視頻信 息及鋼渣含量信息；d、當系統(tǒng)檢測到下渣率(下渣率為該時刻系統(tǒng)檢測到的下渣量占此刻下渣量與 下鋼量之和的百分比)大于20% 30%時，所述的下渣檢測系統(tǒng)發(fā)出抬爐報警信號；下渣 檢測系統(tǒng)實現(xiàn)與自動抬爐控制系統(tǒng)的閉環(huán)連鎖，在發(fā)出抬爐報警信號的同時，自動抬爐控 制系統(tǒng)發(fā)出抬爐信號進行抬爐操作，同時提醒操作人員向轉(zhuǎn)爐內(nèi)投擲擋渣球；e、出鋼結(jié)束，所述的下渣檢測系統(tǒng)自動關(guān)閉。以上所述的步驟c包括以下過程1)、原始圖像數(shù)據(jù)流的采集；2)、單幀圖像鋼流靜態(tài)特征提取采用分區(qū)域變模板中值除噪法提取圖像的灰度 分布特征，用于檢測鋼渣在注流中形成的紋理，判斷是否卷渣；3)、多幀圖像動態(tài)特征提取對鋼流圖像信息的累積灰度概率分布特征進行分析， 用于計算下渣量；4)、熱圖像溫漂校正注流溫度的變化直接反映注流鋼水、爐渣含量的變化情況， 圖像分析處理系統(tǒng)實時采集注流溫度變化，對其實時進行積分運算，并且與同時刻的注流熱圖像信息進行匹配，兩者相結(jié)合，實現(xiàn)對鋼渣的識別，計算注流中的含渣量。5)、根據(jù)出鋼時間、出鋼流速變化參數(shù)，結(jié)合注流中的含渣量計算結(jié)果，對轉(zhuǎn)爐抬爐的合適報警點進行推斷，發(fā)出抬爐報警信號及抬爐信號。本發(fā)明采用紅外熱成像法的技術(shù)方案，是利用紅外攝像裝置進行爐渣檢測，準確 及時檢測出轉(zhuǎn)爐下渣情況，同時可結(jié)合擋渣球擋渣；可連續(xù)實時地監(jiān)測轉(zhuǎn)爐出鋼狀況，精確 區(qū)分爐渣、鋼水，響應(yīng)速度快，能夠?qū)崿F(xiàn)及時判斷、及時搖爐、及時加擋渣球，從而減少轉(zhuǎn)爐 出鋼下渣量。設(shè)備遠離爐體，壽命長，工作可靠，不需要工人的目測觀察；維護方便，對空間 要求不大。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，實現(xiàn)了其與自動抬爐控制系統(tǒng)的閉環(huán)連鎖，采用該系統(tǒng) 判斷爐渣流出并及時自動抬爐所需的時間在0.5s以內(nèi)；抬爐成功率不小于98%，在不降低 鋼水收得率的情況下鋼包中的渣層厚度不大于60mm。不但適用于新建車間，也適用于現(xiàn)有 轉(zhuǎn)爐改造。


下面對本說明書各幅附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明圖1為本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為轉(zhuǎn)爐鋼水和爐渣在1600°C時發(fā)射率曲線比較示意圖；圖3為本發(fā)明中紅外熱成像探測系統(tǒng)的示意圖；圖4為本發(fā)明中主控機柜示意圖；圖5為本發(fā)明中搖爐機柜示意圖；圖6為本發(fā)明的下渣檢測軟件結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標記為1、紅外熱成像探測系統(tǒng)，2、圖像分析處理系統(tǒng)，3、自動抬爐控制系統(tǒng)，4、轉(zhuǎn)爐，5、 鋼包，6、操作臺，7、主控機柜，8、搖爐機柜。
具體實施例方式下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
如所涉及的各構(gòu) 件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝 及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、 技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解。如圖1所表達的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明為一種轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn) 爐4、鋼包5、操作臺6。圖2反映的是轉(zhuǎn)爐4鋼水和爐渣在1600°C時發(fā)射率曲線，可以看出轉(zhuǎn)爐4鋼水和 爐渣發(fā)射率有明顯區(qū)別，鋼渣的發(fā)射遠高于鋼水。為了解決在本說明書背景技術(shù)部分所述的目前公知技術(shù)存在的問題并克服其缺 陷，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐4下渣在線自動檢測以及實現(xiàn)快速自動抬爐，控制出鋼下渣量的發(fā)明目的，本 發(fā)明采取的技術(shù)方案為本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)爐4出鋼下渣的控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)中設(shè)有下渣檢測系 統(tǒng)和自動抬爐控制系統(tǒng)3，所述的下渣檢測系統(tǒng)包括紅外熱成像探測系統(tǒng)1、圖像分析處理 系統(tǒng)2。
采用紅外熱成像鋼渣探測系統(tǒng)對轉(zhuǎn)爐4下渣過程進行實時監(jiān)測。其原理是利用爐渣與鋼水在紅外頻率范圍內(nèi)不同的輻射率，即在紅外線的范圍內(nèi)，爐渣的放射率較鋼水高 的物理原理。見圖2，即使鋼水和爐渣有相同的溫度，紅外線傳感器仍能判定爐渣的熱容量 較鋼水高。通過高精密紅外熱成像探測系統(tǒng)1對轉(zhuǎn)爐4出鋼過程鋼流的紅外光譜區(qū)進行實 時監(jiān)控，形成實時的紅外熱像視頻信號。紅外熱成像鋼渣探測系統(tǒng)的構(gòu)成本發(fā)明所述的紅外熱成像探測系統(tǒng)1包括其中現(xiàn)場紅外熱成像探測系統(tǒng)1主要包 括紅外攝像系統(tǒng)及其冷卻系統(tǒng)(如圖3所示)；其中包括探測器模塊、紅外光學(xué)模塊、高速 視頻數(shù)據(jù)采集模塊。具體如下1、紅外光學(xué)模塊因系統(tǒng)監(jiān)測的目標高達1500°C 1700°C，如果不進行衰減處理，將燒毀紅外探測 器。因此，本發(fā)明所述的紅外光學(xué)模塊采用純鍺雙晶對摻雜及不均衡單面鍍膜法對位于光 學(xué)系統(tǒng)最前端的觀測窗鍺片進行處理，控制其在保持對可見光的95%以上的衰減率的情況 下，對8 14微米波段的紅外輻射有40% 60%的透過率，有效的保護探測器不受高輻射 的損傷。由于鍺折射率高、表面反射損失大以及表面易劃傷，因此采用了膜層強度好、折射 率較低的氟化釔作為鍍膜材料。另外，本發(fā)明所述的紅外光學(xué)模塊是在距鋼包5的20m 30m處設(shè)置70mm長焦距
fe頭。為適應(yīng)系統(tǒng)在20m 30m外進行監(jiān)測的要求，系統(tǒng)專門配置了 70mm長焦距鏡頭， 以適應(yīng)成像要求。1、探測器模塊本發(fā)明所述的探測器模塊采用多晶硅微輻射計為基本單元的非制冷焦平面感應(yīng) 元件，作為前端系統(tǒng)；采用FPGA高速視頻處理電路構(gòu)成后端系統(tǒng)，提供場頻為50Hz的高清 紅外熱像視頻信號輸出，輸出格式采用PAL模擬視頻標準。本發(fā)明所述的探測器模塊采用多晶硅微輻射計為基本單元的非制冷焦平面感應(yīng) 元件作為探測器模塊的前端系統(tǒng)，進行光電轉(zhuǎn)換、電信號讀出處理；采用FPGA高速視頻處 理電路構(gòu)成探測器模塊的后端系統(tǒng)，提供場頻為50Hz的高清紅外熱像視頻信號輸出，輸出 格式采用PAL模擬視頻標準。以上所述的非制冷焦平面感應(yīng)元件的焦平面上排列著感應(yīng)元件陣列，物體發(fā)射的 紅外線經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)成像在系統(tǒng)焦平面的這些感應(yīng)元件上，感應(yīng)元件將接受到的光信號轉(zhuǎn) 換為電信號并進行積分放大、采樣保持，通過輸出緩沖和多路傳輸系統(tǒng)，最終送達監(jiān)視系統(tǒng) 形成圖像，該圖像實質(zhì)上是被測物體各部分紅外輻射的熱分布圖，這種熱分布圖與物體表 面的熱分布場相對應(yīng)。3、高速視頻數(shù)據(jù)采集模塊圖像分析處理中心模塊需要對數(shù)字圖像進行處理，所以本發(fā)明所述的高速視頻數(shù) 據(jù)采集模塊使用12bit高速AD采樣，以及高速并行總線技術(shù)對原始模擬視頻信號進行高速 高精度的采樣，以保證系統(tǒng)鋼渣檢測的高實時性。本發(fā)明的總體的控制裝置的總體布置結(jié)構(gòu)
如圖4和圖5所示，本發(fā)明所述的控制系統(tǒng)設(shè)置主控機柜7設(shè)備、搖爐機柜8設(shè)備；所述的主控機柜7設(shè)備包括高性能工業(yè)計算機及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；所述的自動抬爐控制系統(tǒng) 3采用PLC控制系統(tǒng)；所述的PLC控制系統(tǒng)設(shè)在搖爐機柜8設(shè)備中；抬爐脈沖信號傳送至 PLC控制系統(tǒng)后，PLC控制系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)爐4角度信號，進行快速搖爐，控制下渣。該紅外熱像視頻信號通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳送到計算機系統(tǒng)，通過安裝在計算機系 統(tǒng)中的鋼渣圖像分析處理軟件，對其進行實時分析，檢測出鋼流內(nèi)每個瞬間的鋼渣含量。當 檢測到下渣量達到一定比例后，形成對最終合適的抬爐報警點的判斷，立即發(fā)出警報。本發(fā)明所述的搖爐機柜8設(shè)備還包括報警器。下渣檢測系統(tǒng)實現(xiàn)了與自動抬爐控制系統(tǒng)3的閉環(huán)連鎖，在下渣檢測系統(tǒng)發(fā)出警 報的同時，抬爐控制系統(tǒng)發(fā)出抬爐信號，快速搖爐，同時提醒人工向轉(zhuǎn)爐4內(nèi)投擲擋渣球， 以最大限度地減少下渣量。本發(fā)明所要解決的第二個問題是以上所述的轉(zhuǎn)爐4出鋼下渣的控制系統(tǒng)采用的 控制方法，其技術(shù)方案如下所述控制方法的步驟為a、出鋼25s前，所述的下渣檢測系統(tǒng)進入出鋼監(jiān)測階段；b、按照正常出鋼工藝搖動轉(zhuǎn)爐4進行出鋼；C、所述的圖像分析處理系統(tǒng)2對檢測到的視頻信息進行分析處理，給出鋼流視頻 信息及鋼渣含量信息；d、當系統(tǒng)檢測到下渣率大于20% 30%時(下渣率為某一時刻系統(tǒng)檢測到的下 渣量占此刻下渣量與下鋼量之和的百分比)，所述的下渣檢測系統(tǒng)發(fā)出抬爐報警信號；下 渣檢測系統(tǒng)實現(xiàn)與自動抬爐控制系統(tǒng)3的閉環(huán)連鎖，在發(fā)出抬爐報警信號的同時，自動抬 爐控制系統(tǒng)3發(fā)出抬爐信號進行抬爐操作，同時提醒操作人員向轉(zhuǎn)爐4內(nèi)投擲擋渣球；e、出鋼結(jié)束，所述的下渣檢測系統(tǒng)自動關(guān)閉。鋼渣圖像分析處理系統(tǒng)2是由高性能工業(yè)計算機及安裝在其上的的轉(zhuǎn)爐4下渣在 線檢測系統(tǒng)專業(yè)軟件組成。下渣檢測軟件結(jié)構(gòu)示意圖見圖6。通過對鋼流圖像進行實時跟 蹤處理，并根據(jù)每一爐鋼流的各自情況，進行自適應(yīng)調(diào)整，精確的對鋼流內(nèi)鋼渣含量信息進 行分析。以上所述的步驟c包括以下過程1)、原始圖像數(shù)據(jù)流的采集；2)、單幀圖像鋼流靜態(tài)特征提取采用分區(qū)域變模板中值除噪法提取圖像的灰度 分布特征，用于檢測鋼渣在注流中形成的紋理，判斷是否卷渣；3)、多幀圖像動態(tài)特征提取對鋼流圖像信息的累積灰度概率分布特征進行分析， 用于計算下渣量；4)、熱圖像溫漂校正注流溫度的變化直接反映注流鋼水、爐渣含量的變化情況， 圖像分析處理系統(tǒng)2實時采集注流溫度變化，對其實時進行積分運算，并且與同時刻的注 流熱圖像信息進行匹配，兩者相結(jié)合，實現(xiàn)對鋼渣的識別，計算注流中的含渣量。5)、根據(jù)出鋼時間、出鋼流速變化參數(shù)，結(jié)合注流中的含渣量計算結(jié)果，對轉(zhuǎn)爐4 抬爐的合適報警點進行推斷，發(fā)出抬爐報警信號及抬爐信號。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案 進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改 進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)爐(4)、鋼包(5)、操作臺(6)，其特征在于所述的控制系統(tǒng)中設(shè)有下渣檢測系統(tǒng)和自動抬爐控制系統(tǒng)(3)，所述的下渣檢測系統(tǒng)包括紅外熱成像探測系統(tǒng)(1)、圖像分析處理系統(tǒng)(2)。
2.按照權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外熱成像 探測系統(tǒng)(1)包括紅外光學(xué)模塊、探測器模塊、高速視頻數(shù)據(jù)采集模塊。
3.按照權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外光學(xué)模 塊采用純鍺摻雜金及單面鍍膜法，對位于光學(xué)系統(tǒng)最前端的觀測窗鍺片進行處理，控制其 在保持對可見光的95%以上的衰減率的情況下，對8 14微米波段的紅外輻射有40% 60%的透過率。
4.按照權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的探測器模塊 采用多晶硅微輻射計為基本單元的非制冷焦平面感應(yīng)元件作為探測器模塊的前端系統(tǒng)，進 行光電轉(zhuǎn)換、電信號讀出處理；采用FPGA高速視頻處理電路構(gòu)成探測器模塊的后端系統(tǒng)， 提供場頻為50Hz的高清紅外熱像視頻信號輸出，輸出格式采用PAL模擬視頻標準。
5.按照權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的紅外光學(xué)模 塊是在距鋼包(5) 20m 30m處設(shè)置70mm長焦距鏡頭。
6.按照權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的高速視頻數(shù) 據(jù)采集模塊使用12bit高速AD采樣，以及高速并行總線技術(shù)對原始模擬視頻信號進行高速 高精度的采樣。
7.按照權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的控制系統(tǒng)設(shè) 置主控機柜(7)設(shè)備、搖爐機柜(8)設(shè)備；所述的主控機柜(7)設(shè)備包括高性能工業(yè)計算機 及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；所述的自動抬爐控制系統(tǒng)(3)采用PLC控制系統(tǒng)；所述的PLC控制系統(tǒng)設(shè) 在搖爐機柜(8)設(shè)備中；抬爐脈沖信號傳送至PLC控制系統(tǒng)后，PLC控制系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)爐角度 信號，進行快速搖爐，控制下渣。
8.按照權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的搖爐機柜(8) 設(shè)備還包括報警器。
9.一種如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)采用的控制方法，其特征在于所 述控制方法的步驟為a、出鋼25s前，所述的下渣檢測系統(tǒng)進入出鋼監(jiān)測階段；b、按照正常出鋼工藝搖動轉(zhuǎn)爐(4)進行出鋼；c、所述的圖像分析處理系統(tǒng)(2)對檢測到的視頻信息進行分析處理，給出鋼流視頻信 息及鋼渣含量信息；d、當系統(tǒng)檢測到下渣率大于20% 30%時，所述的下渣檢測系統(tǒng)發(fā)出抬爐報警信號， 所述的下渣率為該時刻系統(tǒng)檢測到的下渣量占此刻下渣量與下鋼量之和的百分比；下渣檢 測系統(tǒng)實現(xiàn)與自動抬爐控制系統(tǒng)(3)的閉環(huán)連鎖，在發(fā)出抬爐報警信號的同時，自動抬爐 控制系統(tǒng)(3)發(fā)出抬爐信號進行抬爐操作，同時提醒操作人員向轉(zhuǎn)爐(4)內(nèi)投擲擋渣球；e、出鋼結(jié)束，所述的下渣檢測系統(tǒng)自動關(guān)閉。
10.按照權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于所述的步驟c包括以下過程1)、原始圖像數(shù)據(jù)流的采集；2)、單幀圖像鋼流靜態(tài)特征提取采用分區(qū)域變模板中值除噪法提取圖像的灰度分布特征，用于檢測鋼渣在注流中形成的紋理，判斷是否卷渣；3)、多幀圖像動態(tài)特征提取對鋼流圖像信息的累積灰度概率分布特征進行分析，用于 計算下渣量；4)、熱圖像溫漂校正注流溫度的變化直接反映注流鋼水、爐渣含量的變化情況，圖像 分析處理系統(tǒng)(2)實時采集注流溫度變化，對其實時進行積分運算，并且與同時刻的注流 熱圖像信息進行匹配，兩者相結(jié)合，實現(xiàn)對鋼渣的識別，計算注流中的含渣量。5)、根據(jù)出鋼時間、出鋼流速變化參數(shù)，結(jié)合注流中的含渣量計算結(jié)果，對轉(zhuǎn)爐(4)抬爐的合適報警點進行推斷，發(fā)出抬爐報警信號及抬爐信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)爐(4)、鋼包(5)、操作臺(6)，所述的控制系統(tǒng)中設(shè)有下渣檢測系統(tǒng)和自動抬爐控制系統(tǒng)(3)，所述的下渣檢測系統(tǒng)包括紅外熱成像探測系統(tǒng)(1)、圖像分析處理系統(tǒng)(2)。采用紅外熱成像法的技術(shù)方案，準確及時檢測出轉(zhuǎn)爐下渣情況，同時可結(jié)合擋渣球擋渣；可連續(xù)實時地監(jiān)測轉(zhuǎn)爐出鋼狀況，精確區(qū)分爐渣、鋼水，響應(yīng)速度快，能夠?qū)崿F(xiàn)及時判斷、及時搖爐、及時加擋渣球，從而減少轉(zhuǎn)爐出鋼下渣量。設(shè)備遠離爐體，壽命長，工作可靠，不需要工人的目測觀察；維護方便，對空間要求不大。
文檔編號C21C5/46GK101818228SQ20101013257
公開日2010年9月1日 申請日期2010年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月22日
發(fā)明者吳堅, 孫維, 徐葆春, 湯寅波, 汪開忠, 王卓 申請人:馬鞍山鋼鐵股份有限公司