[發明專利]轉爐出鋼下渣的控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201010132575.0
• 申請日: 2010-03-22
• 公開（公告）號: CN101818228A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 孫維;汪開忠;吳堅;湯寅波;徐葆春;王卓
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21C5/46
• 分類號: C21C5/46;G05B19/04
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 徐暉

1.一種轉爐出鋼下渣的控制系統，包括轉爐(4)、鋼包(5)、操作臺(6)，其特征在于：

所述的控制系統中設有下渣檢測系統和自動抬爐控制系統(3)，所述的下渣檢測系統包括紅外熱成像探測系統(1)、圖像分析處理系統(2)；

所述的紅外熱成像探測系統(1)包括紅外光學模塊、探測器模塊、高速視頻數據采集模塊；

所述的紅外光學模塊是在距鋼包(5)20m～30m處設置70mm長焦距鏡頭；

所述的控制系統設置主控機柜(7)設備、搖爐機柜(8)設備；所述的主控機柜(7)設備包括高性能工業計算機及數據傳輸系統；所述的自動抬爐控制系統(3)采用PLC控制系統；所述的PLC控制系統設在搖爐機柜(8)設備中；抬爐脈沖信號傳送至PLC控制系統后，PLC控制系統輸出轉爐角度信號，進行快速搖爐，控制下渣。

2.按照權利要求1所述的轉爐出鋼下渣的控制系統，其特征在于：所述的紅外光學模塊采用純鍺摻雜金及單面鍍膜法，對位于光學系統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。

3.按照權利要求1所述的轉爐出鋼下渣的控制系統，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元件作為探測器模塊的前端系統，進行光電轉換、電信號讀出處理；采用FPGA高速視頻處理電路構成探測器模塊的后端系統，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。

4.按照權利要求1所述的轉爐出鋼下渣的控制系統，其特征在于：所述的高速視頻數據采集模塊使用12bit高速AD采樣，以及高速并行總線技術對原始?模擬視頻信號進行高速高精度的采樣。

5.按照權利要求1所述的轉爐出鋼下渣的控制系統，其特征在于：所述的搖爐機柜(8)設備還包括報警器。

6.一種如權利要求1所述的轉爐出鋼下渣的控制系統采用的控制方法，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進入出鋼監測階段；

b、按照正常出鋼工藝搖動轉爐(4)進行出鋼；

c、所述的圖像分析處理系統(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、當系統檢測到下渣率大于20％～30％時，所述的下渣檢測系統發出抬爐報警信號，所述的下渣率為該時刻系統檢測到的下渣量占此刻下渣量與下鋼量之和的百分比；下渣檢測系統實現與自動抬爐控制系統(3)的閉環連鎖，在發出抬爐報警信號的同時，自動抬爐控制系統(3)發出抬爐信號進行抬爐操作，同時提醒操作人員向轉爐(4)內投擲擋渣球；

e、出鋼結束，所述的下渣檢測系統自動關閉。

7.按照權利要求6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)、原始圖像數據流的采集；

2)、單幀圖像鋼流靜態特征提取：采用分區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(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，兩者相結合，實現對鋼渣的識別，計算注流中的含渣量；

5)、根據出鋼時間、出鋼流速變化參數，結合注流中的含渣量計算結果，對轉爐(4)抬爐的合適報警點進行推斷，發出抬爐報警信號及抬爐信號。?