轉(zhuǎn)爐紅外鋼渣探測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)爐紅外鋼渣探測方法，第一步，當檢測到轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程中的出鋼開始信號后，轉(zhuǎn)爐紅外鋼渣探測裝置投入工作；第二步，該裝置投入工作后，紅外攝像頭實時測量轉(zhuǎn)爐圖像，工業(yè)計算機對圖像進行處理，其處理步驟是：首先進行圖象分割，采集到的圖像中包含有：鋼渣、鋼水和背景，對圖像像素采用直方圖技術(shù)進行處理，找到合適閾值，用此閾值來劃分鋼渣和鋼水；接著對鋼渣百分比含量進行計算，鋼渣百分比含量是在鋼流面積中鋼渣面積占鋼流面積的百分比，對應于數(shù)字圖像，鋼渣面積就是鋼渣像素數(shù)總和，鋼流面積就是鋼流像素數(shù)總和；第三步，根據(jù)鋼渣百分比含量值判斷是否超過設定的鋼渣報警限值，超限值則輸出報警信號并停止?jié)沧ⅰ?br>
【專利說明】轉(zhuǎn)爐紅外鋼渣探測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐鋼渣探測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在煉鋼生產(chǎn)中，從鋼包中流出過量的熔渣對鋼的質(zhì)量有不良的影響。過多的熔渣會降低鋼的純度，加速耐材的侵蝕，減少設備的使用壽命。為了提高鋼水的質(zhì)量，在轉(zhuǎn)爐倒鋼水的過程中，操作人員需要一直觀察著鋼水的變化情況，當?shù)钩龅匿撍炼仍黾訒r，證明已出現(xiàn)鋼渣。采用不同的煉鋼工藝，周圍的環(huán)境狀況不一樣，除了熔化的鋼水之外，還會產(chǎn)生大量的懸浮灰塵和煙氣。在這種情況下，操作人員的肉眼就很難準確根據(jù)鋼水亮度的變化，判斷鋼渣的出現(xiàn)，即使是在清潔的環(huán)境下，也只有少數(shù)有經(jīng)驗的操作人員才能準確地將鋼水和鋼渣的亮度區(qū)分開來。因此，這個過程在很大程度上決定于操作人員的技能和經(jīng)驗。
[0003]經(jīng)過檢索分析，目前國內(nèi)外針對轉(zhuǎn)爐鋼水下渣檢測的相關(guān)報道主要是敘述相關(guān)設備在現(xiàn)場的使用經(jīng)驗和效果，關(guān)于轉(zhuǎn)爐鋼渣探測的方法和裝置沒有相關(guān)報道。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種轉(zhuǎn)爐紅外鋼渣探測方法，該方法能實現(xiàn)對轉(zhuǎn)爐出鋼過程中的鋼渣情況進行測量。
[0005]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
一種轉(zhuǎn)爐紅外鋼渣探測方法，
第一步，通過監(jiān)測轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程中的出鋼開始信號，若沒有檢測到該信號，表示轉(zhuǎn)爐還沒有開始澆注，轉(zhuǎn)爐紅外鋼渣探測裝置保持等待狀態(tài)；當檢測到該信號后，表示轉(zhuǎn)爐開始出鋼，轉(zhuǎn)爐紅外鋼渣探測裝置投入工作；
所述轉(zhuǎn)爐紅外鋼渣探測裝置包括紅外CCD攝像頭、光端發(fā)射機、光纜、光端接收機、中央控制柜；紅外CCD攝像頭是用于檢測轉(zhuǎn)爐紅外輻射的熱象儀，紅外CCD攝像頭輸出電信號通過光端發(fā)射機將電信號轉(zhuǎn)換成光信號，再通過光纜傳輸?shù)焦舛私邮諜C，再轉(zhuǎn)換成電信號后輸入給中央控制柜；所述中央控制柜包括工業(yè)計算機、圖像采集卡、數(shù)據(jù)采集卡和控制卡，圖像采集卡采集紅外圖像，數(shù)據(jù)采集卡采集溫度，工業(yè)計算機對圖像采集卡和數(shù)據(jù)采集卡輸入的數(shù)據(jù)進行處理后對鋼渣進行識別判斷，通過控制卡輸出控制外部執(zhí)行部件；
第二步，轉(zhuǎn)爐紅外鋼渣探測裝置投入工作后，紅外C⑶攝像頭實時測量轉(zhuǎn)爐圖像，工業(yè)計算機對圖像進行處理，其處理步驟是:
2.1圖象分割處理
采集到的圖像中包含三種物體:鋼渣、鋼水和背景，對圖像的像素采用直方圖技術(shù)進行處理，找到合適的閾值，用此閾值來劃分鋼渣和鋼水，與背景對比明顯的圖像的直方圖兩個尖峰對應于物體內(nèi)部和外部較多數(shù)目的點，兩峰間的谷對應于物體邊緣附近相對較少數(shù)目的點，可以利用灰度閾值T1對物體的面積進行計算:
【權(quán)利要求】
1.一種轉(zhuǎn)爐紅外鋼渣探測方法，其特征是: 第一步，通過監(jiān)測轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程中的出鋼開始信號，若沒有檢測到該信號，表示轉(zhuǎn)爐還沒有開始澆注，轉(zhuǎn)爐紅外鋼渣探測裝置保持等待狀態(tài)；當檢測到該信號后，表示轉(zhuǎn)爐開始出鋼，轉(zhuǎn)爐紅外鋼渣探測裝置投入工作； 所述轉(zhuǎn)爐紅外鋼渣探測裝置包括紅外CXD攝像頭(I)、光端發(fā)射機(2)、光纜(3)、光端接收機(4)、中央控制柜(5);紅外CXD攝像頭(I)是用于檢測轉(zhuǎn)爐紅外輻射的熱象儀，紅外CXD攝像頭(I)輸出電信號通過光端發(fā)射機(2 )將電信號轉(zhuǎn)換成光信號，再通過光纜(3 )傳輸?shù)焦舛私邮諜C(4)，再轉(zhuǎn)換成電信號后輸入給中央控制柜(5);所述中央控制柜(5)包括工業(yè)計算機(5-1)、圖像采集卡(5-2 )、數(shù)據(jù)采集卡(5-3 )和控制卡(5-4 )，圖像采集卡(5-2 )采集紅外圖像，數(shù)據(jù)采集卡(5-3 )采集溫度，工業(yè)計算機(5-1)對圖像采集卡(5-2 )和數(shù)據(jù)采集卡(5-3)輸入的數(shù)據(jù)進行處理后對鋼渣進行識別判斷，通過控制卡(5-4)輸出控制外部執(zhí)行部件； 第二步，轉(zhuǎn)爐紅外鋼渣探測裝置投入工作后，紅外C⑶攝像頭(I)實時測量轉(zhuǎn)爐圖像，工業(yè)計算機(5-1)對圖像進行處理，其處理步驟是: 圖象分割處理 采集到的圖像中包含三種物體:鋼渣、鋼水和背景，對圖像的像素采用直方圖技術(shù)進行處理，找到合適的閾值，用此閾值來劃分鋼渣和鋼水，與背景對比明顯的圖像的直方圖兩個尖峰對應于物體內(nèi)部和外部較多數(shù)目的點，兩峰間的谷對應于物體邊緣附近相對較少數(shù)目的點，可以利用灰度閾值T1對物體的面積進行計算:A = \Ih{d )dD 其中7是閾值，即谷低.’/?是灰度級; 上式中的D沿著r到①積分可以得到兩個閾值，背景與鋼流的閾值7；;鋼渣與鋼水的閾值 定義集合: 為鋼渣像素子集； 4^ν...?4)為鋼水像素子集; Miml，桃2…具q)%采集到的鋼流像素集；
為背景像素集； 七為一幀圖像的像素集； 首先在采集得到的圖像的像素集合集中，劃分出背景與鋼流兩個子集:
其次從鋼流集合中，劃分出鋼渣與鋼水兩個子集:
2.2鋼渣百分比含量計算鋼渣百分比含量就是在鋼流面積中鋼渣面積占鋼流面積的百分比，對應于數(shù)字圖像，鋼渣面積就是鋼渣像素數(shù)總和，鋼流面積就是鋼流像素數(shù)總和； 在鋼流集合，
【文檔編號】C21C5/46GK103571994SQ201210270634
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月1日
【發(fā)明者】唐安祥, 申屠理鋒 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司