转炉出钢下渣控制系统的制作方法_2

文档序号:10277416阅读:来源:国知局
转炉的倾动状态,结合出钢时间的掌握,及时通过倾动机构倾动转炉,使绝大多数时间,转炉内的钢水液面高于出钢口的上部,钢渣无法从出钢口流出,从而确保转炉下储钢水容器中的钢水保持很高的纯净度。
[0021]从整体上看,本实用新型的各组件在技术上相互关联,在功能上相互支持,在使用上相互配合,从而时间,出钢水前期、中期,转炉内的钢水液面高于出钢口的上部钢渣无法从出钢口流出,在出钢水末期能及时发现钢水中的钢渣含量异常,并在小于I秒的时间内关闭转炉出钢口,确保转炉下储钢水容器中的钢水保持很高的纯净度。也即本实用新型实现了对出钢前期、中期、后期钢水中的含渣量的全面、有效、及时控制,不论从挡渣成功率上来看,还是从挡渣效果,均远好于公开号为CN101818228A的中国专利文献所公开的技术方案。
[0022]2、本实用新型的转炉出钢下渣控制系统,由于采用液压油缸为闸阀驱动装置,从而进一步提高转炉出钢口关闭的有效性和及时性,相应减少流出钢水中的下渣量;由于第一视频光端机、第二视频光端机均为数字视频光端机,从而提高转炉出钢下渣量检测的及时性、有效性和准确性;由于采用与PLC控制器电连接的报警器来输出报警信号,从而进一步提高钢水中的钢渣含量异常处理的及时性;由于采用控制按钮盒作为备用的挡渣闸阀启闭控制装置,可以有效避免工控机出现故障的技术风险,还极大方便作业人员根据转炉炼钢的实际需要,及时启闭挡渣闸阀。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的转炉出钢下渣控制系统的结构框图。
[0024]图2为具有报警器的本实用新型的转炉出钢下渣控制系统的结构框图。
[0025]图3为具有按钮控制盒的本实用新型的转炉出钢下渣控制系统的结构框图。
[0026]图4为具有报警器和按钮控制盒的本实用新型的转炉出钢下渣控制系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0028]如图1至图4所示所示,本实用新型的转炉出钢下渣控制系统,包括设置在转炉出钢作业现场的红外摄像仪、第一视频光端机、PLC控制器、倾角传感器、挡渣闸阀、与挡渣闸阀相配合的闸阀驱动装置,设置在中控室的第二视频光端机、扩展插槽安装有视频采集卡的工控机,与工控机通过显示接口连接的显示器;红外摄像仪电连接第一视频光端机,第一视频光端机光纤连接第二视频光端机,第二视频光端机的视频信号输出接口连接视频采集卡的视频信号输入接口,红外摄像仪的成像信号入口朝向转炉出钢口;工控机具有网络接口,工控机通过网络接口网络连接PLC控制器,PLC控制器电连接闸阀驱动装置,挡渣闸阀设置在转炉出钢口 ;倾角传感器设置在转炉炉体外,倾角传感器的RS232接口连接工控机的RS232接口 ;
[0029]本实用新型实施时,还包括转炉倾动机构,其用于实现兑铁水、加废钢、取样、出钢和倒渣等工艺操作。
[0030]本实用新型实施时,还包括运行在工控机操作软件平台上的视频图像采集处理系统、红外图像分析处理系统,转炉炼钢设备控制系统,转炉设备运行状态监测系统,上述软件系统均为现有技术,本实用新型不对它们进行创造性的改进。
[0031]如图1至图4所示所示,成像信号入口朝向转炉出钢口的红外摄像仪电连接第一视频光端机,第一视频光端机通过光纤连接第二视频光端机,第二视频光端机的视频信号输出接口连接工控机的视频采集卡。转炉出钢时,红外摄像仪将实时采集到的红外视频图像转发给第一视频光端机,第一视频光端机将红外视频图像电信号转换成光信号,经由第一视频光端机与第二视频光端机构成的光纤通信线路,进行高带宽、高速率、低衰减、低失真光通信传输,第二视频光端机接收到光信号后,将其还原成红外视频图像电信号,经视频采集卡编码变成工控机可以处理的红外视频图像数据;如果第一视频光端机和第二视频光端机均为数字视频光端机,则第一视频光端机直接红外视频图像电信号编码成红外视频图像数据,并转发给第二视频光端机,第二视频光端机通过视频采集卡直接将红外视频图像数据转发给工控机的储存系统进行存储,工控机上的红外图像分析处理系统调用存储的红外视频图像数据,根据钢渣比钢水的辐射率高,在红外视频图像中钢水部分的灰度图比钢渣部分的灰度图偏向白色的原理,通过判定钢水在红外视频图像中的边界,检测红外视频图像中的钢水区域内部的亮度变化,计算钢渣灰度级区域占整个钢水区域的比例,估算出钢水中的钢渣含量。红外图像分析处理系统将分析得到的钢水中的钢渣含量传输给转炉炼钢设备控制系统,并在与工控机相连的显示器上显示出来,从而实现转炉出钢下渣量实时监测。
[0032]由此可见,红外摄像仪,具有利用转炉出钢口的物质发射的红外光实时成像形成红外视频图像信号,并将红外视频图像信号转发给第一视频光端机的技术作用;第一视频光端机和第二视频光端机具有在红外摄像仪和工控机之间建立高带宽、高速率、低衰减、低失真光纤通信红外视频图像信号传递通道的技术作用;其中,第一视频光端机具有接收红外摄像仪转发来的红外视频图像电信号,将电信号转换成光信号,并传递给第二视频光端机的技术作用,第二视频光端机,具有接收第一视频光端机传来的光信号,并将其转换成电信号,传递给视频采集卡;视频采集卡,具有将第二视频光端机传来的电信号进行编码或者直接存储成工控机能够处理的成红外视频图像数据的技术作用,工控机具有对红外视频图像数据进行分析,估算出钢水中的钢渣含量的技术作用;从整体上看,上述组件在技术上相互关联、功能上相互支持、使用上相互配合,从而使成像信号入口朝向转炉出钢口的红外摄像仪电连接第一视频光端机,第一视频光端机通过光纤连接第二视频光端机,第二视频光端机的视频信号输出接口连接工控机的视频采集卡,具有采用红外成像技术实时监看出钢口流出钢水中的钢渣情况,并及时、高保真地将实时现场情况转发,再对实时现场情况进行灰度分析,及时估算出钢水中的钢渣含量的技术作用;从而实现最及时、有效地对转炉出钢下渣量进行检测。
[0033]上述红外摄像仪,为采用非制冷焦平面感应元件为感应元件的摄像装置,其可以具有可关闭的可见光摄像系统;本实用新型的红外摄像仪可以是标清红外摄像仪,也可以是高清红外摄像仪,还可以是超高清红外摄像仪,本领域的技术人员,可以根据出钢口的钢水监控需要,结合实施监控所能得到的项目成本,进行红外摄像仪的制式选择。从可以实现解决本实用新型所要解决的技术问题来讲,红外摄像仪可以是民用级的红外摄像仪,也可以是工业级的红外摄像仪,但为了获得更好的红外视频图像的角度出发,红外摄像仪,通常选择工业级的红外摄像仪,且在在8?14μπι的远红外光区具有良好的成像能力。
[0034]红外摄像仪,通常采用在转炉出钢作业现场选择合适的位置设置摄像立杆,通过带云台的相机设置装置将红外摄像仪设置在摄像立杆上,需要确保的是,红外摄像仪的成像信号入口朝向转炉出钢口。根据炼钢厂的地理区域,红外摄像仪还具有适配的冷却装置或者加热装置,确保红外摄像仪工作在15?30°C的温度区间。
[0035]上述视频采集卡,为具有编码功能和数据转存功能的硬件板卡。其编码采
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