[发明专利]转炉出钢下渣的控制系统及其控制方法有效

专利信息
申请号: 201010132575.0 申请日: 2010-03-22
公开(公告)号: CN101818228A 公开(公告)日: 2010-09-01
发明(设计)人: 孙维;汪开忠;吴坚;汤寅波;徐葆春;王卓 申请(专利权)人: 马鞍山钢铁股份有限公司
主分类号: C21C5/46 分类号: C21C5/46;G05B19/04
代理公司: 芜湖安汇知识产权代理有限公司 34107 代理人: 徐晖
地址: 243003 安徽省马*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 转炉 出钢下渣 控制系统 及其 控制 方法
【权利要求书】:

1.一种转炉出钢下渣的控制系统,包括转炉(4)、钢包(5)、操作台(6),其特征在于:

所述的控制系统中设有下渣检测系统和自动抬炉控制系统(3),所述的下渣检测系统包括红外热成像探测系统(1)、图像分析处理系统(2);

所述的红外热成像探测系统(1)包括红外光学模块、探测器模块、高速视频数据采集模块;

所述的红外光学模块是在距钢包(5)20m~30m处设置70mm长焦距镜头;

所述的控制系统设置主控机柜(7)设备、摇炉机柜(8)设备;所述的主控机柜(7)设备包括高性能工业计算机及数据传输系统;所述的自动抬炉控制系统(3)采用PLC控制系统;所述的PLC控制系统设在摇炉机柜(8)设备中;抬炉脉冲信号传送至PLC控制系统后,PLC控制系统输出转炉角度信号,进行快速摇炉,控制下渣。

2.按照权利要求1所述的转炉出钢下渣的控制系统,其特征在于:所述的红外光学模块采用纯锗掺杂金及单面镀膜法,对位于光学系统最前端的观测窗锗片进行处理,控制其在保持对可见光的95%以上的衰减率的情况下,对8~14微米波段的红外辐射有40%~60%的透过率。

3.按照权利要求1所述的转炉出钢下渣的控制系统,其特征在于:所述的探测器模块采用多晶硅微辐射计为基本单元的非制冷焦平面感应元件作为探测器模块的前端系统,进行光电转换、电信号读出处理;采用FPGA高速视频处理电路构成探测器模块的后端系统,提供场频为50Hz的高清红外热像视频信号输出,输出格式采用PAL模拟视频标准。

4.按照权利要求1所述的转炉出钢下渣的控制系统,其特征在于:所述的高速视频数据采集模块使用12bit高速AD采样,以及高速并行总线技术对原始 模拟视频信号进行高速高精度的采样。

5.按照权利要求1所述的转炉出钢下渣的控制系统,其特征在于:所述的摇炉机柜(8)设备还包括报警器。

6.一种如权利要求1所述的转炉出钢下渣的控制系统采用的控制方法,其特征在于所述控制方法的步骤为:

a、出钢25s前,所述的下渣检测系统进入出钢监测阶段;

b、按照正常出钢工艺摇动转炉(4)进行出钢;

c、所述的图像分析处理系统(2)对检测到的视频信息进行分析处理,给出钢流视频信息及钢渣含量信息;

d、当系统检测到下渣率大于20%~30%时,所述的下渣检测系统发出抬炉报警信号,所述的下渣率为该时刻系统检测到的下渣量占此刻下渣量与下钢量之和的百分比;下渣检测系统实现与自动抬炉控制系统(3)的闭环连锁,在发出抬炉报警信号的同时,自动抬炉控制系统(3)发出抬炉信号进行抬炉操作,同时提醒操作人员向转炉(4)内投掷挡渣球;

e、出钢结束,所述的下渣检测系统自动关闭。

7.按照权利要求6所述的控制方法,其特征在于:所述的步骤c包括以下过程:

1)、原始图像数据流的采集;

2)、单帧图像钢流静态特征提取:采用分区域变模板中值除噪法提取图像的灰度分布特征,用于检测钢渣在注流中形成的纹理,判断是否卷渣;

3)、多帧图像动态特征提取:对钢流图像信息的累积灰度概率分布特征进行分析,用于计算下渣量;

4)、热图像温漂校正:注流温度的变化直接反映注流钢水、炉渣含量的变 化情况,图像分析处理系统(2)实时采集注流温度变化,对其实时进行积分运算,并且与同时刻的注流热图像信息进行匹配,两者相结合,实现对钢渣的识别,计算注流中的含渣量;

5)、根据出钢时间、出钢流速变化参数,结合注流中的含渣量计算结果,对转炉(4)抬炉的合适报警点进行推断,发出抬炉报警信号及抬炉信号。 

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