[發(fā)明專利]轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010132575.0
• 申請(qǐng)日: 2010-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN101818228A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫維;汪開忠;吳堅(jiān);湯寅波;徐葆春;王卓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): C21C5/46
• 分類號(hào): C21C5/46;G05B19/04
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 徐暉

1.一種轉(zhuǎn)爐出鋼下渣的控制系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)爐(4)、鋼包(5)、操作臺(tái)(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(dòng)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)；

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；

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；

所述的控制系統(tǒng)設(shè)置主控機(jī)柜(7)設(shè)備、搖爐機(jī)柜(8)設(shè)備；所述的主控機(jī)柜(7)設(shè)備包括高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；所述的自動(dòng)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(jī)柜(8)設(shè)備中；抬爐脈沖信號(hào)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(hào)，進(jìn)行快速搖爐，控制下渣。

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：所述的紅外光學(xué)模塊采用純鍺摻雜金及單面鍍膜法，對(duì)位于光學(xué)系統(tǒng)最前端的觀測窗鍺片進(jìn)行處理，控制其在保持對(duì)可見光的95％以上的衰減率的情況下，對(duì)8～14微米波段的紅外輻射有40％～60％的透過率。

3.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：所述的探測器模塊采用多晶硅微輻射計(jì)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(jìn)行光電轉(zhuǎn)換、電信號(hào)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(hào)輸出，輸出格式采用PAL模擬視頻標(biāo)準(zhǔn)。

4.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(duì)原始?模擬視頻信號(hào)進(jìn)行高速高精度的采樣。

5.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：所述的搖爐機(jī)柜(8)設(shè)備還包括報(bào)警器。

6.一種如權(quán)利要求1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(jìn)入出鋼監(jiān)測階段；

b、按照正常出鋼工藝搖動(dòng)轉(zhuǎn)爐(4)進(jìn)行出鋼；

c、所述的圖像分析處理系統(tǒng)(2)對(duì)檢測到的視頻信息進(jìn)行分析處理，給出鋼流視頻信息及鋼渣含量信息；

d、當(dāng)系統(tǒng)檢測到下渣率大于20％～30％時(shí)，所述的下渣檢測系統(tǒng)發(fā)出抬爐報(bào)警信號(hào)，所述的下渣率為該時(shí)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(shí)現(xiàn)與自動(dòng)抬爐控制系統(tǒng)(3)的閉環(huán)連鎖，在發(fā)出抬爐報(bào)警信號(hào)的同時(shí)，自動(dòng)抬爐控制系統(tǒng)(3)發(fā)出抬爐信號(hào)進(jìn)行抬爐操作，同時(shí)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(dòng)關(guān)閉。

7.按照權(quán)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(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(dòng)態(tài)特征提取：對(duì)鋼流圖像信息的累積灰度概率分布特征進(jìn)行分析，用于計(jì)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(shí)時(shí)采集注流溫度變化，對(duì)其實(shí)時(shí)進(jìn)行積分運(yùn)算，并且與同時(shí)刻的注流熱圖像信息進(jìn)行匹配，兩者相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼渣的識(shí)別，計(jì)算注流中的含渣量；

5)、根據(jù)出鋼時(shí)間、出鋼流速變化參數(shù)，結(jié)合注流中的含渣量計(jì)算結(jié)果，對(duì)轉(zhuǎn)爐(4)抬爐的合適報(bào)警點(diǎn)進(jìn)行推斷，發(fā)出抬爐報(bào)警信號(hào)及抬爐信號(hào)。?