CN112501377A - 一种转炉炼钢渣含量异常检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种转炉炼钢渣含量异常检测方法及系统，该方法中包括：S1：实时采集炼钢作业信息，炼钢作业信息包括钢包车位置、转炉倾角和钢流图像；S2：根据炼钢作业信息计算渣含量，根据渣含量与异常阈值的大小关系进行报警并进行相应的操作。本发明通过对转炉出钢过程进行监控，并通过与滑板挡渣装置的自动配合，最大限度地减少了下渣量。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及一种转炉炼钢渣含量异常检测方法及系统。
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。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种转炉炼钢渣含量异常检测方法及系统。
具体方案如下：
一种转炉炼钢渣含量异常检测方法，包括以下步骤：
S1：实时采集炼钢作业信息，炼钢作业信息包括钢包车位置、转炉倾角和钢流图像；
S2：根据炼钢作业信息计算渣含量，根据渣含量与异常阈值的大小关系进行报警并进行相应的操作。
进一步的，报警情况包括：
在出钢前期和中期中，如果渣含量大于第一异常阈值，则产生夹渣落炉报警信号，以提醒操作工人进行倾炉操作，减少下渣量；
在出钢后期中，如果渣含量大于第二异常阈值，则产生挡渣抬炉报警信号，以提醒操作工人进行抬炉挡渣，同时自动控制滑板挡渣装置进行挡渣处理，结束出钢。
进一步的，还包括S3：将计算的渣含量存储于钢状态数据库内，用于对钢状态的统计分析和异常原因判断。
一种转炉炼钢渣含量异常检测系统，包括：红外热像仪装置、激光测距装置、倾动角度检测仪装置、下渣分析模型、报警单元和滑板挡渣装置；
红外热像仪装置用于采集钢流图像；
激光测距装置用于采集钢包车位置；
倾动角度检测仪装置用于采集转炉倾角；
下渣分析装置用于根据炼钢作业信息计算渣含量，根据渣含量与异常阈值的大小关系向报警单元发送相应的报警信号；
滑板挡渣装置用于进行挡渣处理。
进一步的，下渣分析模型发送的报警信号包括：
在出钢前期和中期中，如果渣含量大于第一异常阈值，则产生夹渣落炉报警信号，以提醒操作工人进行倾炉操作，减少下渣量；
在出钢后期中，如果渣含量大于第二异常阈值，则产生挡渣抬炉报警信号，以提醒操作工人进行抬炉挡渣，同时自动控制滑板挡渣装置进行挡渣处理，结束出钢。
进一步的，还包括显示单元，用于显示报警信息。
进一步的，下渣分析装置还包括将计算的渣含量存储于钢状态数据库内，用于对钢状态的统计分析和异常原因判断。
进一步的，红外热像仪装置安装于现场可以拍摄到刚流的位置，距离钢流20米以上，并通过保护罩及压缩空气装置确保其工作温度在-10～50℃。
本发明采用如上技术方案，提供了一套新的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，替代人眼观察钢流颜色来判断出钢结束时间，帮助用户提高钢水的清洁度、控制钢水回磷、使钢包内渣层厚度稳定，减少添加剂消耗，进一步为钢水精炼提供良好的工况条件，节约炼钢成本和人员成本。通过对转炉出钢过程进行监控，并通过与滑板挡渣装置的自动配合，最大限度地减少了下渣量。
附图说明
图1所示为本发明实施例的系统结构图。
图2所示为本发明实施例方法的流程图。
具体实施方式
为进一步说明实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
本发明实施例提供了一种转炉炼钢渣含量异常检测系统和方法，如图1所示，所述系统包括：红外热像仪装置、激光测距装置、倾动角度检测仪装置、下渣分析模型、报警单元和滑板挡渣装置。
红外热像仪装置用于采集钢流图像。
红外热像仪装置采用高速、高分辨率焦平面成像系统，图像清晰，有利于定量分析，避免了热释电等类型远红外探测器图像质量差、不利于量化分析的不足。利用红外热像仪采集钢流图像，并基于红外图像上钢渣和钢流会呈现出不同的颜色的特性，后续对其进行特征提取以及图像分析，就可以获得钢渣的出现时刻以及钢渣在钢流中所占的比例等信息。
红外热像仪装置应安装于现场可以拍摄到刚流的位置，距离钢流至少20米以上，并通过保护罩及压缩空气装置保证其工作温度在-10～50℃。
激光测距装置用于采集钢包车位置，以确保钢包车准确进入炉下接钢位。
倾动角度检测仪装置用于采集转炉倾角。
下渣分析模型接收红外热像仪装置、激光测距装置和倾动角度检测仪装置采集并发送的钢流图像、钢包车位置和转炉倾角的炼钢作业信息，并对这些炼钢作业信息进行分析处理后，计算出钢内的渣含量，根据渣含量与异常阈值的大小关系向报警单元发送相应的报警信号。
下渣分析模型发送的报警信号包括：
(1)在出钢前期和中期中，如果渣含量大于第一异常阈值，则产生夹渣落炉报警信号，以提醒操作工人进行倾炉操作，减少下渣量。
(2)在出钢后期中，如果渣含量大于第二异常阈值，则产生挡渣抬炉报警信号，以提醒操作工人进行抬炉挡渣，同时自动控制滑板挡渣装置进行挡渣处理，结束出钢。
报警单元可以为任何形式的声光报警，在此不做限制。
进一步的，该实施例中系统还包括显示单元，用于显示报警信息。具体的，采用的显示单元为HMI人机界面。
另外，下渣分析装置还包括将计算的渣含量存储于钢状态数据库内，用于对钢状态的统计分析和异常原因判断，以给出转炉运行、维护等提示建议。
如图2所示，所述转炉炼钢渣含量异常检测方法包括以下步骤：
S1：实时采集炼钢作业信息，炼钢作业信息包括钢包车位置、转炉倾角和钢流图像。
S2：根据炼钢作业信息计算渣含量，根据渣含量与异常阈值的大小关系进行报警并进行相应的操作。
S3：将计算的渣含量存储于钢状态数据库内，用于对钢状态的统计分析和异常原因判断。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种转炉炼钢渣含量异常检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：实时采集炼钢作业信息，炼钢作业信息包括钢包车位置、转炉倾角和钢流图像；
S2：根据炼钢作业信息计算渣含量，根据渣含量与异常阈值的大小关系进行报警并进行相应的操作。
2.根据权利要求1所述的转炉炼钢渣含量异常检测方法，其特征在于：报警情况包括：
在出钢前期和中期中，如果渣含量大于第一异常阈值，则产生夹渣落炉报警信号，以提醒操作工人进行倾炉操作，减少下渣量；
在出钢后期中，如果渣含量大于第二异常阈值，则产生挡渣抬炉报警信号，以提醒操作工人进行抬炉挡渣，同时自动控制滑板挡渣装置进行挡渣处理，结束出钢。
3.根据权利要求1所述的转炉炼钢渣含量异常检测方法，其特征在于：还包括S3：将计算的渣含量存储于钢状态数据库内，用于对钢状态的统计分析和异常原因判断。
4.一种转炉炼钢渣含量异常检测系统，其特征在于，包括：红外热像仪装置、激光测距装置、倾动角度检测仪装置、下渣分析模型、报警单元和滑板挡渣装置；
红外热像仪装置用于采集钢流图像；
激光测距装置用于采集钢包车位置；
倾动角度检测仪装置用于采集转炉倾角；
下渣分析装置用于根据炼钢作业信息计算渣含量，根据渣含量与异常阈值的大小关系向报警单元发送相应的报警信号；
滑板挡渣装置用于进行挡渣处理。
5.根据权利要求4所述的转炉炼钢渣含量异常检测系统，其特征在于：下渣分析模型发送的报警信号包括：
在出钢前期和中期中，如果渣含量大于第一异常阈值，则产生夹渣落炉报警信号，以提醒操作工人进行倾炉操作，减少下渣量；
在出钢后期中，如果渣含量大于第二异常阈值，则产生挡渣抬炉报警信号，以提醒操作工人进行抬炉挡渣，同时自动控制滑板挡渣装置进行挡渣处理，结束出钢。
6.根据权利要求4所述的转炉炼钢渣含量异常检测系统，其特征在于：还包括显示单元，用于显示报警信息。
7.根据权利要求4所述的转炉炼钢渣含量异常检测系统，其特征在于：下渣分析装置还包括将计算的渣含量存储于钢状态数据库内，用于对钢状态的统计分析和异常原因判断。
8.根据权利要求4所述的转炉炼钢渣含量异常检测系统，其特征在于：红外热像仪装置安装于现场可以拍摄到刚流的位置，距离钢流20米以上，并通过保护罩及压缩空气装置确保其工作温度在-10～50℃。
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