[发明专利]一种转炉下渣检测方法及系统

说明书

本发明涉及一种转炉下渣检测方法及系统，该方法中包括：当下渣分析装置接收到出钢开始信号时，控制挡渣装置打开出钢口，同时控制转炉开始旋转；倾动角度检测仪装置实时测量转炉的转动角度；激光测距装置实时测量钢包车至转炉中心的距离；下渣分析装置根据转动角度计算钢流落点位置，根据钢流的落点位置和钢包车至转炉中心的距离控制钢包车平移至钢流的落点位置；红外热像仪装置实时采集钢流图像；下渣分析装置对钢流图像进行图像处理并计算渣含量；当渣含量超过异常阈值时，控制挡渣装置关闭出钢口，同时控制转炉转动回初始角度。本发明通过下渣检测系统来替代人工进行下渣判断及自动挡渣的操作，节约了炼钢成本和人员成本。

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及一种转炉下渣检测方法及系统。

背景技术

在转炉炼钢过程中，钢渣浮在钢水的上部，如果钢渣中大量的氧化物和杂质混入钢水中，容易造成钢水回磷和氧化铝等夹杂物的产生，影响钢水纯净度。有效的下渣检测操作的标准包括：下渣量较少、脱氧剂和合金含量减少、回磷减少、钢包耐材寿命延长、改善钢水脱硫、钢水成分更准确等。目前下渣判断仍然是由操作工根据钢水和炉渣的颜色进行判断和操作，这就需要操作人员具有一定的工作经验，因此具有很大的主观性。而且炉渣在出钢口出现初期时很难由视觉去判断，而且由于现场环境恶劣，影响操作人员的判断，因此造成了大量的炉渣夹带问题，不但影响产量，而且影响钢种的质量。鉴于人工判断及操作的上述弊端，目前亟需一套新的下渣检测系统和方法来替代人工进行下渣判断及自动挡渣的操作。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种转炉下渣检测方法及系统。

具体方案如下：

一种转炉下渣检测方法，包括以下步骤：

当下渣分析装置接收到出钢开始信号时，发送控制指令至挡渣装置使其打开出钢口，同时发送控制信号至转炉使其开始旋转运动；

倾动角度检测仪装置实时测量转炉的转动角度，并发送至下渣分析装置；

激光测距装置实时测量钢包车至转炉中心的距离，并发送至下渣分析装置；

下渣分析装置根据接收到的转炉的转动角度计算钢流落点位置，根据钢流的落点位置和接收到的钢包车至转炉中心的距离发送控制信号至钢包车使钢包车平移至钢流的落点位置处；

红外热像仪装置实时采集钢流图像并发送至下渣分析装置；

下渣分析装置对接收到的钢流图像进行图像处理，以确定钢流区域和运动轨迹，通过阈值分割算法区分钢流区域中的钢渣和钢流，通过钢流区域内钢渣和钢流所占像素的个数计算渣含量；

当渣含量超过异常阈值时，下渣分析装置发送控制信号控制挡渣装置关闭出钢口，同时发送控制信号控制转炉转动回初始角度。

进一步的，图像处理的过程包括：识别连续帧图像中每一帧图像的钢流区域，根据相邻帧图像钢流区域的位置变化确定运动轨迹。

进一步的，每一帧图像的钢流区域的确定过程包括以下步骤：

S101：根据图像的灰度值，将灰度值大于第一灰度值阈值的区域划分为初始钢流区域；

S102：在图像的初始钢流区域中依次选取ROI区域，并计算ROI区域中每一列像素点对应的灰度投影；

S103：根据相邻列的灰度投影的差值与差值阈值的大小关系确定钢流的边界，根据钢流的边界确定钢流区域。

进一步的，在上一帧图像的钢流区域识别结束后，对当前帧图像的钢流区域识别时，采用上一帧识别到的钢流的边界作为当前帧图像钢流边界查找的起点。

进一步的，如果当前帧图像未识别到钢流区域时，采用上一帧图像识别到的钢流区域作为当前帧图像的钢流区域。