[發明專利]一種LF底吹效果實時監控與自動控制的方法

在審

• 申請號: 202210374180.4
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114807514A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 潘宏偉;路博勛;單慶林;郝芳;石曉偉;張軍國;張賀君;劉善喜;張仕駿
• 申請（專利權）人: 唐山鋼鐵集團有限責任公司;河鋼樂亭鋼鐵有限公司;河鋼股份有限公司唐山分公司
• 主分類號: C21C7/072
• 分類號: C21C7/072;G01B11/00;G01K11/32
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 曹淑敏

本發明涉及一種LF底吹效果實時監控與自動控制的方法，屬于鋼鐵冶煉方法技術領域。本發明的技術方案是：利用CCD成像和光纖測溫的雙系統實時獲得LF內鋼液和爐渣的裸露狀態，為實時調控LF底吹氣量提供數據支持，并在此基礎上，實現LF底吹氣量的增大或減小，實現在線實時調控。本發明的有益效果是：大大提高了鋼水和爐渣裸露面積的準確識別率；實現了LF精煉過程底吹效果的實時監控與自動控制，提高了標準化生產和智能控制水平；實現不同處理階段底吹流量的自動控制，大大減少了人為干預和操作人員的工作量；該模型可自學習，不斷提高識別效率，建立底吹氣量大小與底吹效果的量化關系和實時反饋。

技術領域

本發明涉及一種LF底吹效果實時監控與自動控制的方法，屬于鋼鐵冶煉方法技術領域。

背景技術

LF爐是鋼鐵行業冶煉高品質、高附加值鋼種精煉工藝的主體設備，底吹效果是保障LF精煉效果、高效順產的重要環節。在實際應用過程中， LF精煉過程底吹效果主要取決于底吹氣量，而當前吹氣量僅依靠預設的壓力進行調節，難以根據實際生產情況靈活調整。受制于高達1600℃以上的服役環境和封閉操作空間，LF操作工只能依靠肉眼或者視屏觀察LF內局部的熔池液面，視野范圍相對較小，且這種方式屬于間接地、被動地、人工地調節氣量，有的企業甚至不具備視屏條件。因而，LF氣體的攪拌效果難以實現在線實時檢測、量化評估、實時調控，難以實現標準化生產和智能控制，造成了LF工藝控制的不穩定甚至鋼液品質惡化。另一方面，LF爐管道系統壓力存在波動，生產過程還需要根據工藝要求，不斷調整氣體流量大小，使得操作工的工作量很大，甚至疲于應付。精煉效果時好時壞，難以進行過程監控。所以，LF精煉過程底吹效果的在線監測、實時調整技術，屬于行業的共性問題、瓶頸問題，行業需求迫切。

目前，國內外LF精煉過程的底吹效果都未實現自動監控和調控，難以更大限度地發揮LF精煉功能。

發明內容

本發明目的是提供一種LF底吹效果實時監控與自動控制的方法，通過利用CCD成像和光纖測溫的雙系統模型實時獲得LF底吹氣量提供數據支持，大大提高了鋼水和爐渣裸露面積的準確識別率；實現了LF精煉過程底吹效果的實時監控與自動控制，提高了標準化生產和智能控制水平；實現不同處理階段底吹流量的自動控制，大大減少了人為干預和操作人員的工作量；該模型可自學習，不斷提高識別效率，建立底吹氣量大小與底吹效果的量化關系和實時反饋，有效地解決了背景技術中存在的上述問題。

本發明的技術方案是：一種LF底吹效果實時監控與自動控制的方法，包含以下步驟：

步驟一，在LF包蓋或取樣孔安裝CCD成像系統，利用高頻CCD成像技術，實時獲得LF爐鋼液面的形狀，基于圖像識別技術，獲得鋼液和爐渣的裸露狀態，以及裸露形狀、大小和位置；

步驟二，安裝光纖測溫系統，在非理想、被測對象發射率變化和現場煙霧干擾導致CCD成像系統成像誤差較大的情況下，基于光纖測溫原理，獲得鋼液和爐渣的裸露狀態，以及裸露形狀、大小和位置；

步驟三，用鋼液裸露面積評價底吹效果，確定LF不同處理階段的最佳鋼液裸露面積，并建立相應的數據庫，與實時圖像進行對比分析；

步驟四，利用CCD成像系統和光纖測溫系統獲取鋼液裸露面積之后，與數據庫中LF不同處理階段所對應的最佳鋼液裸露面積進行對比，確定當前底吹是否達到最佳效果；

步驟五，在對比基礎上，對LF底吹氣量的增大或減小調整，實現在線實時調控。

所述步驟三中，LF不同處理階段包含強攪、升溫、合金化和軟吹。

所述CCD成像系統和光纖測溫系統具有自學習能力，不斷提高識別效率，建立底吹氣量大小與底吹效果的量化關系和實時反饋。