一种转炉留渣工艺自动倒渣的方法和系统与流程

技术特征：
1.一种转炉留渣工艺自动倒渣的方法，其特征在于，包括步骤：(1)基于转炉冶炼过程中产生的炉渣重量g1以及采用留渣工艺冶炼中目标留渣量g2，确定目标倒渣量g0＝g
1-g2；(2)采集并存储转炉倒渣过程中渣流的实时图像；(3)基于图像识别以确定渣流的特征边界；(4)基于渣流的特征边界，在渣流从转炉炉口落到渣罐中的路径中选取跟踪区域；(5)实时计算所述跟踪区域内的渣的面积s
i
，并且实时检测渣罐内的炉渣重量g
i
；(6)当所述跟踪区域内的渣的面积s
i
＞设定的检测阈值s
min
后，基于渣罐内的炉渣重量g
i
，控制转炉实时倾转角速度ω
i
，并且根据所述实时倾转角速度获得转炉实时倾转角度，基于转炉实时倾转角度计算渣罐的实时走行位移，以使渣罐实时承接转炉倒出的炉渣；(7)当检测到渣罐内的炉渣重量g
i
达到目标倒渣量g0或二者具有允许的偏差量时，停止转炉倾转并启动转炉回摇。2.如权利要求1所述的转炉留渣工艺自动倒渣的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述实时图像包括：可见光图像、红外图像和远红外图像的其中之一。3.如权利要求1所述的转炉留渣工艺自动倒渣的方法，其特征在于，在步骤(5)中，对所述跟踪区域内的图像进行逐行逐像素扫描，将每个像素点的面积求和，以得到所述跟踪区域内的渣的面积。4.如权利要求1所述的转炉留渣工艺自动倒渣的方法，其特征在于：当所述跟踪区域内的渣的面积s
i
≤设定的检测阈值s
min
时，控制转炉的倾转角速度为设定的第一角速度ω1，此时ω
i
＝ω1；当所述跟踪区域内的渣的面积s
i
＞设定的检测阈值s
min
时，控制转炉的倾转角速度为设定的第二角速度ω2，且ω2<ω1，此时ω
i
＝ω2；当所述跟踪区域内的渣的面积s
i
＞设定的检测阈值s
min
后，并且渣罐内的炉渣重量g
i
满足以及|g
i-g0|＞g
min
，控制转炉实时倾转角速度其中t表示转炉倒渣时间；g
min
表示炉渣重量的允许偏差量，其为设定值；k1表示炉渣重量的变化率；b表示调节系数，其取值范围为0＜b≤1；当渣罐内的炉渣重量g
i
满足以及|g
i-g0|＞g
min
时，控制转炉实时倾转角速度ω
i
＝0。5.如权利要求4所述的转炉留渣工艺自动倒渣的方法，其特征在于，在步骤(6)中，按照下述模型控制渣罐的实时走行位移x
i
：x
i
＝x0 βθ
i
其中，x0表示走行初始位置；β表示调节系数，其取值范围为0.01～0.1；θ
i
＝θ0 ω
i
t，其中θ
i
表示转炉实时倾转角度，θ0表示转炉初始倾转角度，t表示转炉倒渣时间。6.一种转炉留渣工艺自动倒渣的系统，其特征在于，包括：转炉；转炉倾转驱动装置，其与所述转炉连接，以驱动转炉倾转，以执行倒渣动作；转炉倾角测量装置，其用于测量转炉的倾角；
渣罐，其设于渣罐台车上；渣罐台车位置检测装置，其检测渣罐和渣罐台车的走行位置；重量传感器，其设于所述渣罐台车上，以检测渣罐内的炉渣重量；图像采集装置，其采集转炉倒渣过程中渣流的实时图像；图像处理模块，其对所述实时图像进行处理；存储模块，其存储所述实时图像和/或经过图像处理模块处理的实时图像；图像识别和计算模块，其对实时图像进行识别以确定渣流的特征边界，并实时计算选定的跟踪区域内的渣的面积；控制模块，其与所述转炉倾转驱动装置、转炉倾角测量装置、渣罐台车、渣罐台车位置检测装置、重量传感器和图像识别和计算模块分别连接，所述控制模块被设置为：当所述跟踪区域内的渣的面积s
i
＞设定的检测阈值s
min
后，基于渣罐内的炉渣重量g
i
，控制转炉实时倾转角速度ω
i
，并且根据所述实时倾转角速度获得转炉实时倾转角度，基于转炉实时倾转角度计算渣罐的实时走行位移，以使渣罐实时承接转炉倒出的炉渣；当检测到渣罐内的炉渣重量g
i
达到目标倒渣量g0或二者具有允许的偏差量时，停止转炉倾转并启动转炉回摇。7.如权利要求6所述的转炉留渣工艺自动倒渣的系统，其特征在于，还包括生产过程计算机系统，其与所述控制模块连接，所述生产过程计算机系统向控制模块发送转炉冶炼数据。8.如权利要求6所述的转炉留渣工艺自动倒渣的系统，其特征在于，所述图像采集装置包括可见光摄像机、红外摄像机以及远红外摄像机的其中之一。9.如权利要求6所述的转炉留渣工艺自动倒渣的系统，其特征在于，所述转炉倾角测量装置包括编码器或倾角仪。10.如权利要求6所述的转炉留渣工艺自动倒渣的系统，其特征在于，渣罐台车位置检测装置包括非接触式测距仪。

技术总结
本发明公开了一种转炉留渣工艺自动倒渣的方法，其包括步骤：基于转炉冶炼过程中产生的炉渣重量以及采用留渣工艺冶炼中目标留渣量，确定目标倒渣量；采集并存储转炉倒渣过程中渣流的实时图像并确定渣流的特征边界；选取跟踪区域；实时计算跟踪区域内渣面积S


技术研发人员：于艳 蒋晓放 吴亚明 郑建忠 严滨
受保护的技术使用者：宝山钢铁股份有限公司
技术研发日：2020.03.31
技术公布日：2021/10/21