[发明专利]一种量化判断转炉出钢过程中炉口溢渣情况的方法

说明书

本发明涉及一种量化判断转炉出钢过程中炉口溢渣情况的方法，全程监控出钢过程中转炉炉口情况，在转炉直立时和转炉转动至炉口下沿完全水平时，对炉口下沿溢渣处分别进行标定；选取溢渣最严重时的图像上的溢渣宽度端点在图像上的位置进行标定；计算炉口下沿在图像中高度上的坐标位置，并划定溢渣判定区域；实时检测高温钢渣亮面的边缘曲线，若溢渣判定区域内不存在高温钢渣亮面的轮廓边缘曲线，则炉口溢渣率为零，若溢渣判定区域内存在高温钢渣亮面的轮廓边缘曲线，则计算炉口溢渣率。本发明可以通过实时监控转炉炉口画面，并动态的圈定图像中的溢渣判定区域，及时准确的识别出转炉炉口是否溢渣，通过转炉炉口溢渣情况的量化判断，对后续准确采取应对措施提供支持。

技术领域

本专利申请属于钢铁冶金技术领域，更具体地说，是涉及一种量化判断转炉出钢过程中炉口溢渣情况的方法。

背景技术

随着钢铁企业标准化作业要求的提高和转炉冶炼技术的进步，转炉炼钢技术的发展也在向着自动化、智能化的方向进行。转炉炼钢的自动化控制技术发展不仅能够为炼钢企业减少人力消耗、提高生产效率，还能促进炼钢过程的标准化和准确化。

转炉炼钢是一个高温反应过程，对自动化控制的安全性、稳定性和对异常状况的智能反应就提出了更高的要求。其中转炉全自动出钢技术在钢铁企业少有成熟应用，其中重要制约条件之一就是缺乏有效的实时量化判断转炉自动出钢过程中转炉炉口溢渣情况的方法，以动态调整转炉自动出钢的控制动作，避免转炉下渣等生产事故的发生。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种能够实时的、量化的判断转炉自动出钢过程中转炉炉口溢渣情况的方法，用以动态调整转炉自动出钢的控制动作，使自动出钢过程能够成熟稳定的应用。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种量化判断转炉出钢过程中炉口溢渣情况的方法，包括如下步骤：

S1、在能够全程监控到出钢过程中转炉炉口情况的炉口正面位置安装视频监控装置(摄像头)，并将视频监控装置采集到的图像传输给计算机；

S2、对转炉直立时和转炉转动至炉口下沿完全水平时，对炉口下沿溢渣处分别在图像上的位置进行标定，转炉直立时炉口下沿溢渣处在图像高度上的坐标为Y₁，转炉转动至炉口下沿完全水平时炉口下沿溢渣处在图像高度上的坐标为Y₂；

S3、选取溢渣最严重时的图像上的溢渣宽度端点在图像上的位置进行标定，溢渣的最左侧在图像宽度上的坐标为X₁，溢渣的最右侧在图像宽度上的坐标为X₂；

S4、计算炉口下沿在图像中高度上的坐标位置，其中Y为炉口下沿在图像中高度上的坐标位置；R为转炉炉口半径，单位m；H为转炉炉口与转炉耳轴之间的高度差，单位m；α为转炉出钢时相对直立方向倾转的角度，单位°；

S5、在图像中划定溢渣判定区域，溢渣判定区域为宽度方向从X₁至X₂，高度方向从Y至图像最下部的矩形区域；

S6、实时检测高温钢渣亮面的轮廓边缘曲线，如果溢渣判定区域内不存在该高温钢渣亮面的轮廓边缘曲线，则判定溢渣率为零。如果溢渣判定区域内存在高温钢渣亮面的轮廓边缘曲线，则记录溢渣判定区域内的边缘曲线最左侧端点在图像宽度上的坐标为B₁，溢渣判定区域内的边缘曲线最右侧端点在图像宽度上的坐标为B₂，根据公式η＝100*(B₂-B₁)/(X₂-X₁)计算实时的溢渣率。其中η为转炉炉口溢渣率，单位％。

本发明技术方案的进一步改进在于：S1中，视频监控装置为摄像头。