[發明專利]一種用于煉鐵高爐的篩網破損檢測方法及檢測裝置

在審

• 申請號: 201711448383.9
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN109975301A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 王訓富;毛曉明
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N15/02
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平

本發明涉及一種用于煉鐵高爐的篩網破損檢測方法及檢測裝置，本發明通過圖像采集設備對物料傳送皮帶上的篩下物進行數字圖像的采集，將采集的篩下物圖像進行算法處理，實時進行篩下物顆粒大小的計算，再將篩下物顆粒的粒度大小與篩網的孔徑進行對比，如果大于篩網孔徑的，說明篩網有破損，并及時通知控制室工作人員進行篩網更換。用以解決目前依靠人工目測篩下物，來判定篩網是否破損，人工檢查的頻率和精度很難保證及時發現破損，從而造成大量的浪費的問題。

技術領域

本發明涉及煉鐵技術領域，具體涉及一種用于煉鐵高爐的篩網破損檢測方法及檢測裝置。

背景技術

煉鐵高爐使用的原燃料中原料包括燒結礦、球團礦、塊礦和付原料等，燃料主要是指焦炭，高爐的原料和燃料是分別裝入高爐內進行冶煉的，即一批原料、一批燃料依次裝入高爐，對原燃料的粒度大小和粒級有嚴格要求，這就勢必在原燃料進入高爐前進行原燃料的篩分，例如小于5毫米的燒結礦，小于10毫米的焦炭都將不能直接進入高爐，所以在進入高爐前對燒結礦、焦炭等原燃料進行篩分。這些篩下物作為不合格的產品，從而以低廉的價格重新進行回收利用。一旦篩分的篩網破損，會造成大顆粒質量合格的原燃料成為篩下物，從而造成能源和成本的浪費。所以，篩網篩下物管理是高爐煉鐵企業管理的重要內容之一。

由于篩分燒結礦和焦炭的篩網設備較大、而且密閉環境，無法直接用目測的方法判斷篩網狀態，目前篩網破損的檢測主要是通過間接目測篩下物大小的方法，發現有異常尺寸大小的篩下物即判定可能篩網破損，進行修復或更換，相對于每座高爐每日約處理17000t原料和3000t焦炭來說，人工檢查的頻率和精度很難保證及時發現破損，從而造成大量的浪費。

正因為篩網檢測對降低成本和減少能耗具有非常重要的意義，通過數字圖像采集、一系列圖像處理算法的方法來判斷篩下物粒度大小的變化，從而可以及時發現篩網破損，既可以減少損失，也可以降低大量人工勞動。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于煉鐵高爐的篩網破損檢測方法及檢測裝置，本發明通過圖像采集設備對物料傳送皮帶上的篩下物進行數字圖像的采集，將采集的篩下物圖像進行算法處理，實時進行篩下物顆粒大小的計算，再將篩下物顆粒的粒度大小與篩網的孔徑進行對比，如果大于篩網孔徑的，說明篩網有破損，并及時通知控制室工作人員進行篩網更換。用以解決目前依靠人工目測篩下物，來判定篩網是否破損，人工檢查的頻率和精度很難保證及時發現破損，從而造成大量的浪費的問題。

為實現上述目的，本發明的方案是：一種用于煉鐵高爐的篩網破損檢測方法，所述的篩網破損檢測方法步驟如下：

(1)采集篩網的篩下物圖像，并對篩下物圖像進行預處理；

(2)對預處理后的篩下物圖像進行平滑和銳化處理，并提取篩下物的邊緣，得到提取邊緣后的篩下物圖像；

(3)對提取邊緣后的篩下物圖像的邊緣進行腐蝕算法和膨脹算法，提取出單個獨立的篩下物顆粒的邊緣；

(4)根據各篩下物顆粒的邊緣，獲取各篩下物顆粒的最小閉合外接圓，所述的最小閉合外接圓包括篩下物顆粒邊界最大擴張區域的全部像素點；

(5)計算每個像素點所代表的尺寸，以及每個所述最小閉合外接圓直徑所代表的像素點個數，得到篩下物顆粒的粒度；

(6)將篩下物顆粒的粒度與篩網的孔徑進行比較，如果所述的粒度大于篩網的直徑，則判定篩網發生破損，立即進行報警通知操作人員進行更換；否則，判定篩網正常，無需更換。

進一步地，根據本發明所述的用于煉鐵高爐的篩網破損檢測方法，所述的步驟(2)中，對篩下物圖像進行平滑處理的方法為：

其中，f(x，y)為原始篩下物圖像；

S為對f(x，y)每個像素點取的一個鄰域；