CN102071282A - 转炉炼钢喷溅预报装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种转炉炼钢喷溅预报装置，将安装配有自动吹扫气幕的微型摄象机安装到转炉氧枪口的上方，将采集到的视频信号传输到监控计算机，该监控计算机对视频信号进行分析与处理，并利用计算机图象处理技术对所采集的视频进行反应辉度与温度梯度标定，借助模糊控制规则集，快速判断冶炼过程中的异常状态并发出报警，指导操作人员及时处理，能有效避免转炉喷溅事故的发生，提高了转炉生产的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种对转炉炼钢过程冶金反应实时监控和预警的装置。
背景技术
转炉是炼钢厂的重要设备，铁水与废钢加入转炉后进行吹氧冶炼，通过冶金反应进而形成钢水，不同的钢种、不同的装入量对应的吹氧量也各不相同，即使同样的钢种和装入量，吹氧时的反应程度也不尽相同，因此发生在转炉内部的冶金反应对钢水产品的质量起着至关重要的作用。
转炉冶炼的过程主要是通过向装入炉内的铁水和废钢吹氧来完成，由于转炉结构的特殊性，生产时处于相对密封状态，依靠人工和现有设备无法观察到炉内的实际反应状况，操作人员在实际吹氧时，吹氧强度偏低会造成该炉铁水无法充分氧化，吹氧强度偏高会造成过氧化和喷溅，如果在吹氧期间出现异常变化，操作人员难以在第一时间做出准确判断，往往在冶炼中出现液态钢渣喷溅现象，一方面过度地吹氧还会造成钢水过热，改变了该炉钢水地质量，另一方面造成转炉炉内金属随着钢渣溅到炉壳外，降低了出钢量，造成转炉喷溅事故，喷溅出的钢渣落到设备上会引起火灾或者设备烧毁，为了避免出现这种后果，需要操作人员发挥个人的经验优势，依靠人工经验进行快速分析判断，不同班次的操作人员经验不等，如果经验不足，不仅会引起液态渣外溢，而且严重时甚至会引发火灾，造成炼钢厂停产。
除正常的冶金反应之外，当转炉氧枪或者烟道设备出现漏水等异常时，也会给转炉带来灾难性后果，转炉氧枪或者烟道设备冷却水一旦泄漏，会直接进入转炉炉内，水在1000℃以上直接分解成H2和O2，发生剧烈反应，如果不能及时发现并关闭设备冷却水入口阀门，会出现转炉爆炸的恶性后果，因此发明一种能实时监控转炉炉内冶炼反应状况并及时报警的装置十分必要。
发明内容
本发明能够有效避免技术背景中发生的喷溅事故，提高转炉冶炼工序产品质量，降低钢水吹损，保证转炉的安全可靠运行。
本发明的技术方案是：将安装配有自动吹扫气幕的微型摄象机安装到转炉氧枪口的上方，通过屏蔽耐高温同轴电缆将采集到的视频信号传输到视频转换单元，视频转换单元通过网络将视频信号传送到监控计算机，该监控计算机对视频信号进行分析与处理，并利用计算机图象处理技术对所采集的视频进行反应辉度与温度梯度标定，借助模糊控制规则集，以报警信息形式显示有问题部位的诊断信息，监控程序利用数据库技术对所有采集的数据进行存档，可以回放存档的历史数据，对分析问题提供可靠的数据支持，监控程序并具有制作报表及输出打印的功能。
本发明硬件由图象采集单元、气幕防护单元、监控计算机、报警喇叭及专用传输线路组成，监控软件由实时显示程序、视频转换程序、报警程序、存储程序组成。
图象采集单元包括耐高温微型摄像机、屏蔽耐高温同轴电缆、视频转换单元。
气幕防护单元包括气幕喷嘴、介质管路。
监控计算机包括主机、显示器、网卡、键盘、鼠标、打印机等。
监控画面包括实时视频信号显示画面、冶金反应辉度与温度梯度分布画面、报警画面、历史数据回放画面等。
本发明装置可应用于冶金企业炼钢厂转炉炼钢工序，能够实现转炉内部冶炼过程监控图象显示，同时对视频信号进行分析与处理，并利用计算机图象处理技术对所采集的视频进行反应辉度与温度梯度标定，借助模糊控制规则集，快速判断冶炼过程中的异常状态并发出报警，指导操作人员及时处理，提高了转炉工序的操作质量，降低了金属吹损，整体上提高了转炉的安全性。
附图说明
图1为转炉炼钢喷溅预报装置示意图
附图标记：
1转炉 2气幕防护单元 3图象采集单元 4屏蔽耐高温同轴电缆 5视频转换单元 6通讯电缆 7监控计算机
具体实施方式
1、将气幕防护单元与图象采集单元集成，通入仪表气源，保持微正压，安装转炉氧枪口上方，该装置末端采用法兰盘连接，上面分别有气源和视频信号接口，采用了快速插头方式，另一端，在视频转换单元上采用固定端子方式，将所有按照施工图纸编号的信号线连接到规定的接线端子上。
2、视频转换单元通过网络通讯电缆将视频信号传送到监控计算机画面。
3、配置监控计算机，将安装好Windows XP操作系统的计算机上，安装专门用于图象通讯的网卡，并安装好对应的驱动程序，然后安装WINCC画面编程软件，并将预先编好的监控程序拷贝到监控计算机的硬盘中。
4、利用监控画面显示转炉内的状态，监视器画面上以圆状图及数值形式显示各区域温度数值，以报警信息形式显示有问题的诊断信息，这样能更快的将有问题的区域发现，及时进行处理，还能将所有图象和温度的数值备份到计算机硬盘中，可以根据用户需要进行回放显示，以利于分析问题，同时具有制作报表输出及打印的功能等。
Claims (4)
1.一种转炉炼钢喷溅预报装置，其特征为硬件由图象采集单元、气幕防护单元、监控计算机、报警喇叭及专用传输线路组成，监控软件由实时显示程序、视频转换程序、报警程序、存储程序组成。
2.根据权利要求书1所述的转炉炼钢喷溅预报装置，其特征为图象采集单元包括耐高温微型摄像机、屏蔽耐高温同轴电缆、视频转换单元。
3.根据权利要求书1、2所述的转炉炼钢喷溅预报装置，其特征为气幕防护单元包括气幕喷嘴、介质管路。
4.根据权利要求书1、2、3所述的转炉炼钢喷溅预报装置，其特征为监控画面包括实时视频信号显示画面、冶金反应辉度与温度梯度分布画面、报警画面、历史数据回放画面等。
Priority Applications (1)
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| CN2010105414471A CN102071282A (zh) | 2010-11-12 | 2010-11-12 | 转炉炼钢喷溅预报装置 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN102071282A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103468876A (zh) * | 2013-09-28 | 2013-12-25 | 长春工业大学 | 一种氩氧精炼低碳铬铁生产过程喷溅预报方法 |
| CN105886696A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-08-24 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种转炉炉内视频采集装置 |
| CN107250935A (zh) * | 2015-02-18 | 2017-10-13 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 钢铁成套设备警报管理装置 |
| CN111349741A (zh) * | 2019-09-09 | 2020-06-30 | 湖北理工学院 | 一种转炉炼钢喷溅预报、钢水温度和碳含量检测的方法 |
| CN111753597A (zh) * | 2019-03-29 | 2020-10-09 | 中国安全生产科学研究院 | 基于图像识别的喷溅预警系统 |
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2010
- 2010-11-12 CN CN2010105414471A patent/CN102071282A/zh active Pending
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