RH精炼炉内冶炼状态及钢液温度实时监控系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115900378A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211427147.X(22)申请日2022.11.15(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人周东东徐科(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401专利代理师岳野(51)Int.Cl.F27D21/02(2006.01)F27D19/00(2006.01)C21C7/00(2006.01)C21C7/064(2006.01)C21C7/10(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图4页(54)发明名称RH精炼炉内冶炼状态及钢液温度实时监控系统及方法(57)摘要本发明涉及一种RH精炼炉内冶炼状态及钢液温度实时监控系统及方法，该系统将采集预处理单元设置在RH精炼炉的炉体内部距离液面的一定高度，实时采集炉体内部钢液表面图像信息通过炉渣比例识别模型分析确认是否需要对钢液表面吹扫，同时实现在不停炉的情况下对RH精炼炉内冶炼状态及钢液温度进行实时监控和预警。本发明的有益效果是：该方法通过智能控制是否对炉内钢液表面的炉渣进行吹扫，避免因炉渣覆盖导致采集数据出现误差，将极大地提高RH精炼炉炉内冶炼状态监控及温度在线检测的准确率，将有助于RH精炼的冶炼效率及钢液成分控制能力，为降低能源消耗、提高钢铁产品质量、推动精炼炉精准控制奠定良好的基础。CN115900378ACN115900378A权利要求书1/2页1.一种RH精炼炉内冶炼状态及钢液温度实时监控系统，其特征在于，该系统的数据采集部分设置在RH精炼炉的炉体内部距离液面的一定高度，所述数据采集部分实时采集炉体内部钢液表面图像信息，并通过炉渣比例识别模型分析确认是否需要对钢液表面吹扫，同时实现在不停炉的情况下对RH精炼的炉内冶炼状态及钢液温度的图像信息进行采集，所述系统再将采集的图像信息进行分析处理，进行数字化后实现RH精炼炉内冶炼状态及钢液温度实时监控和预警。2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述系统的数据采集部分是采集预处理单元，所述采集预处理单元设置在所述RH精炼的炉内，距离钢液表面的高度为2.9米‑3.1米；所述采集预处理单元用于实时采集炉体内部钢液表面图像信息，将采集的钢液表面图像信息作为炉渣比例识别模型输入，根据输出结果确认是否需要对钢液表面吹扫；吹扫完成后再采集RH精炼炉内冶炼状态及钢液温度的图像数据。3.根据权利要求2所述系统，其特征在于，所述系统具体还包括：图像传输单元、分析处理单元和结果显示及预警单元；所述图像传输单元，用于将所述采集预处理单元采集的图像数据进行传输；所述分析处理单元，用于根据接收到的图像数据进行分析处理，得出数字化后的精炼炉内冶炼状态及钢液温度数据；所述结果显示及预警单元，用于根据分析处理单元处理后的结果进行显示以及预警。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述采集预处理单元包括检测枪、多光谱检测子单元、吹扫结构、冷却及防护结构和控制器；其中，所述控制器设置在所述检测枪一端，所述多光谱检测子单元和冷却及防护结构均设置在所述检测枪的另一端，其中，所述多光谱检测子单元设置在所述检测枪的内部，所述防护结构均设置在所述检测枪的外部，所述吹扫结构设置在所述冷却及防护结构内部，且位于所述多光谱检测子单元前部。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述检测枪包括由内向外依次设置安装腔、信号传输层、冷却介质传输层、吹扫介质传输层和外壁防护层，且每层结构之间均设有隔离层；所述控制器通过所述安装腔和信号传输层与所述多光谱检测子单元连接；所述冷却介质传输层与所述多光谱检测子单元连接；所述吹扫介质传输层分别与所述吹扫结构和多光谱检测子单元连接。6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述多光谱检测子单元包括多光谱相机、耐高温镜片、镜头吹扫装置和密封盖；且所述多光谱相机的镜头前端依次设有耐高温镜片、密封盖和镜头吹扫装置；所述多光谱相机设有成像通道共四个，分别为两个近红外通道和两个可见光通道；所述近红外通道的频率为950nm和850nm，所述可见光通道的频率为700nm和650nm。7.一种采用如权利要求1‑6任意一项所述的系统采集RH精炼炉内冶炼状态及钢液温度实时监控的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：S1)系统启动，各个设备启动，调节采集预处理单元与RH精炼炉内高温钢液区域之间的高度；S2）通过采集预处理单元实时采集待检测高温钢液区域的钢液及炉渣的图像数据，经2CN115900378A权利要求书2/2页过预处理后发送给分析处理单元；S3）分析处理单元对接收到的图像数据进行分析处理，进行数字化，得到实时的冶炼状态及钢液温度数据；S4）结果显示及预警单元