专利名称：基于烟道取声的声纳化渣分析装置及其方法
技术领域：
本发明涉及炼钢技术领域，特别涉及一种基于烟道取声的声纳化渣分析装置及其方法。
背景技术：
随着钢铁冶炼原材料价格的飞涨、能源物质的短缺、环保要求的不断提高以及冶炼技术的不断创新，钢铁企业的竞争日趋激烈。在这种形势下，环保节能和成本就显得尤为重要。转炉炼钢过程需要造渣，通过造渣剂与钢水反应，去除有害元素，炼制合格的钢水。由于冶炼过程中，工艺参数检测困难，对于非正常状态如喷溅与返干难以控制，长期以来都是依靠炼钢工的经验，通过目测及耳听来进行判断调整。但是因为每个人的工作经验不同以及工作状态稳定性的限制，导致炼钢的化渣过程不能完全达到平稳状态。因此，减少喷溅，提高钢水收得率是钢铁企业追求的目标。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能对化渣情况进行准确分析的一种基于烟道取声的声纳化渣分析装置及其方法。为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于烟道取声的声纳化渣分析装置包括噪声采集装置、模拟量采集器、分析器；所述噪声采集装置设置在平台烟道取样口，并采集噪声信息并传送该噪声信息至所述模拟量采集器；所述模拟量采集器采集氧枪高度信息、氧气流量信息及接收所述噪声采集装置采集的噪声信息，并将氧枪高度信息、氧气流量信息及噪声信息发送至所述分析器；所述分析器接收所述氧枪高度信息、氧气流量信息及噪声信息进行化渣情况的分析。进一步地，所述声纳化渣分析装置还包括声处理仪，连接在噪声采集装置、模拟量采集器之间，用于将所述噪声采集装置采集的噪声信息处理成计算机能处理的信号。3、根据权利要求2所述的基于烟道取声的声纳化渣分析装置，其特征在于，还包括
前置放大器，所述前置放大器设置在所述噪声采集装置和所述声处理仪之间，用于将所述噪声信息放大。进一步地，所述声纳化渣分析装置还包括电流环，所述电流环连接在所述模拟量采集器与分析器之间，将噪声信号转换为数字信号。进一步地，所述分析器包括接收模块，接收所述氧枪高度信息、氧气流量信息及噪声信息；化渣分析模块，根据所述氧枪高度信息、氧气流量信息及噪声信息，生成声纳曲线示意图、氧枪位曲线示意图、氧量曲线示意图及合格渣面示意图。进一步地，所述分析器还包括判断模块，当所述声纳线在合格渣面示意图上部时，判断渣面较高，易喷溅；当所述声纳线在合格渣面示意图下部时，判断渣面较低，易返干；控制模块，根据所述判断结果，对氧枪高度及氧气流量进行控制。
进一步地，所述声纳化渣分析装置还包括开关量采集器，采集出钢信号，控制所述分析器结束当前化渣分析。进一步地，所述噪声采集装置是采用驻极体麦克风的换能器，所述换能器还设置有包含供水和供气系统的保护套。本发明还提供一种基于烟道取声的声纳化渣分析方法包括采集平台烟道取样口的噪声信息；
采集氧枪高度信息、氧气流量信息；
根据所述噪声信息、氧枪高度信息及氧气流量信息进行化渣情况的分析。进一步地，该方法还包括根据所述化渣分析结果进行判断，并根据判断结果，进行氧枪高度及氧气流量的调整。本发明提供的基于烟道取声的声纳化渣分析装置及其方法，能对氧气转炉的造渣过程的噪声进行检测、处理，监控炉渣的变化情况，在计算机彩色屏幕上显示造渣过程的音强变化曲线和与操作有关的指导信息及操作记录，进行喷溅、返干等非正常炉况的预报，为炉前操作人员提供直观醒目的科学指导和管理信息。通过该方法的应用，降低喷溅率、减少金属损失和提高炉衬寿命，生产成本下降，社会、经济和环境效益明显。
图1为本发明实施例提供的基于烟道取声的声纳化渣分析装置的结构框图；图2为图1所示分析器的结构框图3为本发明实施例提供的基于烟道取声的声纳化渣分析装置分析的曲线示意图。
具体实施例方式实施例1
参见图1，本发明实施例提供的一种基于烟道取声的声纳化渣分析装置包括噪声采集装置、模拟量采集器、分析器。噪声采集装置设置在平台烟道取样口，并采集噪声信息并传送该噪声信息至所述模拟量采集器。模拟量采集器采集氧枪高度信息、氧气流量信息及接收所述噪声采集装置采集的噪声信息，并将氧枪高度信息、氧气流量信息及噪声信息发送至所述分析器；所述分析器接收所述氧枪高度信息、氧气流量信息及噪声信息进行化渣情况的分析。针对每一炉生成一张分析画面。声纳化渣分析装置还包括声处理仪，连接在噪声采集装置、模拟量采集器之间，用于将所述噪声采集装置采集的噪声信息处理(例如，滤波、整流及整形)成计算机能处理的信号。参见图2，分析器包括接收模块、化渣分析模块、判断模块及控制模块。其中，接收模块，接收所述氧枪高度信息、氧气流量信息及噪声信息。化渣分析模块，根据所述氧枪高度信息、氧气流量信息及噪声信息，生成声纳曲线示意图1、合格渣面示意图2、氧枪位曲线示意图3及氧量曲线示意图4 (参见图3)。判断模块，当所述声纳线在合格渣面示意图上部时，判断渣面较高，易喷溅；当所述声纳线在合格渣面示意图下部时，判断渣面较低，易返干。控制模块根据所述判断结果，对氧枪高度及氧气流量进行控制。另外，由于同时生成声纳曲线示意图1、合格渣面示意图2、氧枪位曲线示意图3及氧量曲线示意图4能实时反映当前冶炼情况，也能通过历史查询功能，优化工艺操作。噪声采集装置是采用驻极体麦克风的换能器，所述换能器还设置有包含供水和供气系统的保护套。供水系统用于换能器的探头降温，进水量在每小时3立方米；供气系统是为了保证水套内部的干燥和防止内部烟尘的污染，气量每小时3立方米。实施例2
参见图1，本发明实施例提供的一种基于烟道取声的声纳化渣分析装置除包括实施例1所述的器件外，还包括前置放大器、电流环及开关量采集器。前置放大器设置在噪声采集装置和声处理仪之间，用于将所述噪声信息放大，降低阻抗进行远传，同时祛除现场其他干扰和杂散的噪声信号，提高信号质量。电流环连接在所述模拟量采集器与分析器之间，用于将噪声信号转换为数字信号。开关量采集器与分析器连接，在采集到出钢信号后控制所述分析器结束当前化渣分析。实施例3
本发明实施例提供一种基于烟道取声的声纳化渣分析方法包括步骤10、采集平台烟道取样口的噪声信息.步骤20、采集氧枪高度信息、氧气流量信息。步骤30、根据所述噪声信息、氧枪高度信息及氧气流量信息进行化渣情况的分析。步骤40、根据所述化渣分析结果进行判断，并根据判断结果，进行氧枪高度及氧气流量的调整。以上步骤可通过实施例1、2提供的基于烟道取声的声纳化渣分析装置来实现，不再赘述。本发明提供的基于烟道取声的声纳化渣分析装置及其方法，能对氧气转炉的造渣过程的噪声进行检测、处理，监控炉渣的变化情况，在计算机彩色屏幕上显示造渣过程的音强变化曲线和与操作有关的指导信息及操作记录，进行喷溅、返干等非正常炉况的预报，为炉前操作人员提供直观醒目的科学指导和管理信息。通过该方法的应用，降低喷溅率、减少金属损失和提高炉衬寿命，生产成本下降，社会、经济和环境效益明显。最后所应说明的是，以上具体实施方式
仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种基于烟道取声的声纳化渣分析装置，其特征在于，包括 噪声采集装置、模拟量采集器、分析器；所述噪声采集装置设置在平台烟道取样口，并采集噪声信息并传送该噪声信息至所述模拟量采集器；所述模拟量采集器采集氧枪高度信息、氧气流量信息及接收所述噪声采集装置采集的噪声信息，并将氧枪高度信息、氧气流量信息及噪声信息发送至所述分析器；所述分析器接收所述氧枪高度信息、氧气流量信息及噪声信息进行化渣情况的分析。
2.根据权利要求1所述的基于烟道取声的声纳化渣分析装置，其特征在于，还包括 声处理仪，连接在噪声采集装置、模拟量采集器之间，用于将所述噪声采集装置采集的噪声信息处理成计算机能处理的信号。
3.根据权利要求2所述的基于烟道取声的声纳化渣分析装置，其特征在于，还包括 前置放大器，所述前置放大器设置在所述噪声采集装置和所述声处理仪之间，用于将所述噪声信息放大。
4.根据权利要求1所述的基于烟道取声的声纳化渣分析装置，其特征在于，还包括 电流环，所述电流环连接在所述模拟量采集器与分析器之间，将噪声信号转换为数字信号。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于烟道取声的声纳化渣分析装置，其特征在于， 所述分析器包括接收模块，接收所述氧枪高度信息、氧气流量信息及噪声信息； 化渣分析模块，根据所述氧枪高度信息、氧气流量信息及噪声信息，生成声纳曲线示意图、氧枪位曲线示意图、氧量曲线示意图及合格渣面示意图。
6.根据权利要求5所述的基于烟道取声的声纳化渣分析装置，其特征在于，所述分析器还包括判断模块，当所述声纳线在合格渣面示意图上部时，判断渣面较高，易喷溅；当所述声纳线在合格渣面示意图下部时，判断渣面较低，易返干；控制模块，根据所述判断结果，对氧枪高度及氧气流量进行控制。
7.根据权利要求6所述的基于烟道取声的声纳化渣分析装置，其特征在于，还包括 开关量采集器，采集出钢信号，控制所述分析器结束当前化渣分析。
8.根据权利要求1-4任一项所述的基于烟道取声的声纳化渣分析装置，其特征在于 所述噪声采集装置是采用驻极体麦克风的换能器，所述换能器还设置有包含供水和供气系统的保护套。
9.一种基于烟道取声的声纳化渣分析方法，其特征在于，包括 采集平台烟道取样口的噪声信息；采集氧枪高度信息、氧气流量信息；根据所述噪声信息、氧枪高度信息及氧气流量信息进行化渣情况的分析。
10.根据权利要求9所述的基于烟道取声的声纳化渣分析方法，其特征在于，还包括 根据所述化渣分析结果进行判断，并根据判断结果，进行氧枪高度及氧气流量的调整。
全文摘要
本发明提供一种基于烟道取声的声纳化渣分析装置包括噪声采集装置、模拟量采集器及分析器。本发明还提供一种基于烟道取声的声纳化渣分析方法包括采集平台烟道取样口的噪声信息；采集氧枪高度信息、氧气流量信息；根据所述噪声信息、氧枪高度信息及氧气流量信息进行化渣情况的分析。本发明提供的基于烟道取声的声纳化渣分析装置及其方法，能对氧气转炉的造渣过程的噪声进行检测、处理，监控炉渣的变化情况，在计算机彩色屏幕上显示造渣过程的音强变化曲线和与操作有关的指导信息及操作记录，进行喷溅、返干等非正常炉况的预报，为炉前操作人员提供直观醒目的科学指导和管理信息。
文档编号C21C5/46GK102559990SQ20121002133
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月31日 优先权日2012年1月31日
发明者刘瑞林, 史良, 张丙龙, 张本昕, 李金柱, 杨林, 欧阳孔宝, 田刚, 袁天祥, 闫占辉, 魏钢 申请人:首钢京唐钢铁联合有限责任公司