转炉下渣自动检测系统的制作方法

1.本发明涉及转炉炼钢技术领域，尤其涉及转炉下渣自动检测系统。


背景技术：

2.在转炉炼钢生产中，冶炼时炉内产生大量的钢渣，钢渣的化学成分较复杂，特别是里面的硫、磷元素对钢水质量的影响很大，因此在转炉冶炼出钢完成时，出钢下渣检测，可有效的防止硫、磷等有害成分渗透到钢水中，不仅提高了钢水的清洁度，也提高了合金和脱氧剂的收得率，减少了钢水回磷量，延长了钢包包龄，降低了精炼环节各类消耗，为钢厂带来了良好的经济效益。
3.传统的人工判定容易受到出钢口火焰和烟雾的干扰，过于依赖人工经验，容易造成误判或者误操作，出钢下渣过程无法记录，后续问题无法查找，自动化程度不足，无法与挡渣车系统，滑板系统形成联动，所以我们提出转炉下渣自动检测系统，用以解决上述所提到的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的转炉下渣自动检测系统。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.转炉下渣自动检测系统，包括图像采集单元、图像分析处理系统、plc、转炉出钢plc控制系统、显示操作台、下渣管和背板，所述图像采集单元与图像分析处理系统相连接，所述图像分析处理系统与plc相连接，所述plc分别与转炉出钢plc控制系统、显示操作台相连接，所述转炉出钢plc控制系统包括报警控制单元，所述背板的一侧固定连接有第一下渣检测摄像头和第二下渣检测摄像头，所述下渣管位于背板的一侧，所述背板的一侧固定连接有第一收集箱和第二收集箱，所述第一收集箱位于下渣管的正下方，所述第一收集箱的一侧固定连接有相连通的连接管，所述连接管的一端与第二收集箱相连通，所述背板的一侧固定连接有位于第一收集箱和第二收集箱之间的钢渣收集箱，所述第二收集箱的一侧固定连接有相连通的溢流管，所述背板的一侧固定连接有隔热箱，所述隔热箱上设置有用于除去铜渣的清洁组件，所述第一收集箱的一侧开设有第一通孔，所述溢流管的水平位置低于第一通孔的水平位置。
7.优选的，所述图像采集单元采用双镜头设计，即第一下渣检测摄像头和第二下渣检测摄像头，两个镜头分别安装在不同的角度。
8.优选的，所述图像分析单元是由两个图像采集卡分别对第一下渣检测摄像头和第二下渣检测摄像头进行控制，并将数据存储在一张数据采集卡内。
9.优选的，所述报警控制单元包括操控箱、声光报警器及显示器。
10.优选的，所述清洁组件包括固定连接在隔热箱内部的电动推杆，所述电动推杆的活塞杆贯穿隔热箱并固定连接有推动块，所述推动块的一侧滑动连接有第二矩形盒，所述
第一收集箱的一侧开设有第二通孔，所述第二矩形盒的一端延伸至第二通孔的内部，所述推动块的顶部固定连接有支撑板，所述支撑板的一侧固定连接有第一矩形盒。
11.优选的，所述背板的一侧固定连接有挡板，所述挡板位于钢渣收集箱的正上方。
12.优选的，所述推动块的一侧固定连接有滑轨，所述第二矩形盒的一侧固定连接有滑块，所述滑轨与滑块滑动连接，所述滑轨的两端均固定连接有限位块，位于下方的所述限位块的顶部和滑块的底部之间固定连接有同一个弹簧。
13.优选的，所述第一矩形盒和第二矩形盒的内部均设有斜槽。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明中，转炉下渣自动检测系统是通过图像采集单元，采集转炉出钢实时图像，经图像分析处理系统分辨钢流中的钢水和钢渣，并以声光报警通知操作员手动操作出钢或与钢厂自动化出钢系统联动，图像采集单元采用双镜头设计，两个镜头分别安装在不同的角度，基于不同的检测机理，实时对下渣情况进行全方位的检测，高度可靠，；
15.2、本发明中，第一下渣检测摄像头采用国外进口的热像仪镜头使其图像更加直观、清楚，可以看清冷钢和转炉运动动作，第二下渣检测摄像头可屏蔽冷钢和少量下渣对系统的干扰，图像分析单元是由两个图像采集卡分别对两个下渣检测摄像器进行控制，并将数据存储在一张数据采集卡内，图像分析处理系统(工控机)采集的图像信号进行识别处理，对钢流中的下渣量进行检测，当下渣量超过报警值，给出报警与控制信号，报警控制单元主要由操控箱和声光报警器及显示器组成，声光报警，操作人员可以实时观看出钢情况，并进行手动操作。
16.3、本发明中，在检测到下渣量超过报警值时，电动推杆启动，电动推杆的活塞杆带动推动块横向移动，推动块带动第二矩形盒和支撑板横向移动，支撑板带动第一矩形盒横向移动，不符合规范的钢流沿着第一矩形盒流入钢渣收集箱内，进而可以提高第一收集箱内钢水的纯度，挡板的设置避免钢水洒出，由于溢流管的水平位置低于第一通孔，所述第一收集箱内钢水的水平面也低于第一通孔的高度，不至于溢出，第一收集箱内的钢水上会浮有少量的钢渣，同时第二矩形盒横向移动，进而将钢水表面的钢渣推至第二矩形盒内部，在第二矩形盒的一端与第一收集箱的一侧内壁抵触时，滑块在弹簧的弹力作用下竖直向上移动，滑块带动第二矩形盒竖直向上移动，电动推杆的活塞杆继续推动第二矩形盒横向移动移动距离，第二矩形盒此时沿第一通孔伸出至第一收集箱的外部，便于钢渣的倾倒，第二通孔的顶部内壁为倾斜设置，便于第二矩形盒收回。
17.本发明结构简单，使用机器智能代替人工，降低劳动强度，节省人力成本，识别钢流各种形态如钢流过细、卷渣、散流等，作为预报警信号辅助报警，自动判别出钢口冷钢、烟雾、火焰等干扰因素，提高准报率，可与转炉出钢系统互联，自动控制转炉倾斜、滑板挡渣等操作，为转炉一键自动出钢助力，实时记录保存整个出渣过程，为后续问题查找提供有力帮助。
附图说明
18.图1为本发明提出的转炉下渣自动检测系统的结构框图；
19.图2为本发明提出的转炉下渣自动检测系统的主视剖视图；
20.图3为本发明中第一矩形盒的三维图；
21.图4为本发明中a部分的放大图；
22.图5为本发明中第二矩形盒延伸至第一收集箱内的主视剖视图；
23.图6为本发明中第二矩形盒贯穿第一通孔后的主视剖视图。
24.图中：1、背板；2、第一下渣检测摄像头；3、下渣管；4、第一矩形盒；5、支撑板；6、隔热箱；7、电动推杆；8、第一收集箱；9、连接管；10、钢渣收集箱；11、第二收集箱；12、溢流管；13、第一通孔；14、挡板；15、斜槽；16、第二通孔；17、第二矩形盒；18、滑轨；19、滑块；20、推动块；21、弹簧；22、限位块；23、第二下渣检测摄像头。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.实施例一
27.参照图1
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6，转炉下渣自动检测系统，包括图像采集单元、图像分析处理系统、plc、转炉出钢plc控制系统、显示操作台、下渣管3和背板1，图像采集单元与图像分析处理系统相连接，图像分析处理系统与plc相连接，plc分别与转炉出钢plc控制系统、显示操作台相连接，转炉出钢plc控制系统包括报警控制单元，背板1的一侧固定连接有第一下渣检测摄像头2和第二下渣检测摄像头23，下渣管3位于背板1的一侧，背板1的一侧固定连接有第一收集箱8和第二收集箱11，第一收集箱8位于下渣管3的正下方，第一收集箱8的一侧固定连接有相连通的连接管9，连接管9的一端与第二收集箱11相连通，背板1的一侧固定连接有位于第一收集箱8和第二收集箱10之间的钢渣收集箱10，第二收集箱11的一侧固定连接有相连通的溢流管12，背板1的一侧固定连接有隔热箱6，隔热箱6上设置有用于除去铜渣的清洁组件，第一收集箱8的一侧开设有第一通孔13，溢流管12的水平位置低于第一通孔13的水平位置。
28.实施例二
29.参照图1
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6，本发明提出一种技术方案，转炉下渣自动检测系统，包括图像采集单元、图像分析处理系统、plc、转炉出钢plc控制系统、显示操作台、下渣管3和背板1，图像采集单元与图像分析处理系统相连接，图像分析处理系统与plc相连接，plc分别与转炉出钢plc控制系统、显示操作台相连接，转炉出钢plc控制系统包括报警控制单元，图像采集单元采用双镜头设计，即第一下渣检测摄像头2和第二下渣检测摄像头23，两个镜头分别安装在不同的角度，用于更好的检测下渣情况，避免出现死角，图像分析单元是由两个图像采集卡分别对第一下渣检测摄像头2和第二下渣检测摄像头23进行控制，并将数据存储在一张数据采集卡内，可以采集下渣图像，报警控制单元包括操控箱、声光报警器及显示器，当下渣量超过报警值，给出报警与控制信号，背板1的一侧固定连接有第一下渣检测摄像头2和第二下渣检测摄像头23，下渣管3位于背板1的一侧，背板1的一侧固定连接有第一收集箱8和第二收集箱11，第一收集箱8位于下渣管3的正下方，第一收集箱8的一侧固定连接有相连通的连接管9，连接管9的一端与第二收集箱11相连通，背板1的一侧固定连接有位于第一收集箱8和第二收集箱10之间的钢渣收集箱10，第二收集箱11的一侧固定连接有相连通的溢流管12，背板1的一侧固定连接有隔热箱6，隔热箱6上设置有用于除去铜渣的清洁组件，清洁组件包括固定连接在隔热箱6内部的电动推杆7，电动推杆7的活塞杆贯穿隔热箱6并固定连
接有推动块20，推动块20的一侧固定连接有滑轨18，第二矩形盒17的一侧固定连接有滑块19，滑轨18与滑块19滑动连接，滑轨18的两端均固定连接有限位块22，位于下方的限位块22的顶部和滑块19的底部之间固定连接有同一个弹簧21，使得第二矩形盒17进入第一收集箱8后可以向上移动一端距离，进而可以更好的排出钢渣，推动块20的一侧滑动连接有第二矩形盒17，第一矩形盒4和第二矩形盒17的内部均设有斜槽15，第一收集箱8的一侧开设有第二通孔16，第二矩形盒17的一端延伸至第二通孔16的内部，推动块20的顶部固定连接有支撑板5，支撑板5的一侧固定连接有第一矩形盒4，可以去除漂浮在钢水上的钢渣，进而抬高钢水的在纯度，第一收集箱8的一侧开设有第一通孔13，溢流管12的水平位置低于第一通孔13的水平位置，背板1的一侧固定连接有挡板14，挡板14位于钢渣收集箱10的正上方，避免含有钢渣的钢水洒出。
30.工作原理：转炉下渣自动检测系统是通过图像采集单元，采集转炉出钢实时图像，经图像分析处理系统分辨钢流中的钢水和钢渣，并以声光报警通知操作员手动操作出钢或与钢厂自动化出钢系统联动，图像采集单元采用双镜头设计，两个镜头分别安装在不同的角度，基于不同的检测机理，实时对下渣情况进行全方位的检测，高度可靠，第一下渣检测摄像头2采用国外进口的热像仪镜头使其图像更加直观、清楚，可以看清冷钢和转炉运动动作，第二下渣检测摄像头23可屏蔽冷钢和少量下渣对系统的干扰，图像分析单元是由两个图像采集卡分别对两个下渣检测摄像器进行控制，并将数据存储在一张数据采集卡内，图像分析处理系统工控机采集的图像信号进行识别处理，对钢流中的下渣量进行检测，当下渣量超过报警值，给出报警与控制信号，报警控制单元主要由操控箱和声光报警器及显示器组成，声光报警，操作人员可以实时观看出钢情况，并进行手动操作，在检测到下渣量超过报警值时，电动推杆7启动，电动推杆7的活塞杆带动推动块20横向移动，推动块20带动第二矩形盒17和支撑板5横向移动，支撑板5带动第一矩形盒4横向移动，不符合规范的钢流沿着第一矩形盒4流入钢渣收集箱10内，进而可以提高第一收集箱8内钢水的纯度，挡板14的设置避免钢水洒出，由于溢流管12的水平位置低于第一通孔13，第一收集箱8内钢水的水平面也低于第一通孔13的高度，不至于溢出，第一收集箱8内的钢水上会浮有少量的钢渣，同时第二矩形盒17横向移动，进而将钢水表面的钢渣推至第二矩形盒17内部，在第二矩形盒17的一端与第一收集箱8的一侧内壁抵触时，滑块19在弹簧21的弹力作用下竖直向上移动，滑块19带动第二矩形盒17竖直向上移动，电动推杆7的活塞杆继续推动第二矩形盒17横向移动移动距离，第二矩形盒17此时沿第一通孔13伸出至第一收集箱8的外部，便于钢渣的倾倒，第二通孔16的顶部内壁为倾斜设置，便于第二矩形盒17收回。
31.然而，如本领域技术人员所熟知的，电动推杆7的工作原理和接线方法是司空见惯的，其均属于常规手段或者公知常识，在此就不再赘述，本领域技术人员可以根据其需要或者便利进行任意的选配。
32.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。