转炉自动出钢方法及转炉系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111809016A(43)申请公布日2020.10.23(21)申请号202010519036.6(22)申请日2020.06.09(71)申请人中冶南方工程技术有限公司地址430223湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路33号(72)发明人蔡炜(74)专利代理机构北京汇泽知识产权代理有限公司11228代理人胡建文(51)Int.Cl.C21C5/28(2006.01)C21C5/46(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称转炉自动出钢方法及转炉系统(57)摘要本发明涉及一种转炉自动出钢方法，包括：转炉倾动，对炉口和炉内进行3D扫描，基于扫描数据建立三维模型，计算获得炉口圆心坐标和熔液液面数据；监视炉口以防止炉口溢流；根据转炉炉型以及所述炉口圆心坐标计算获得出钢口中心的坐标以及出钢口中心与熔液液面之间的距离h1；以hs为熔液液位目标值，判断hs与h1之间的相对大小，若h1＜hs，重复S1～S3，直至h1＝hs，转炉停止转动；若炉口出现溢流情况，对hs进行修正；当下渣检测装置检测到钢流中渣含量超标时，关闭出钢口，转炉回位。相应地提供了一种转炉系统。本发明能实时、连续地控制炉内熔液液面高度，操作简单、可控且可靠，在实现自动出钢的同时，有效地防止炉口溢流事故，极大地缩短出钢时间。CN111809016ACN111809016A权利要求书1/1页1.一种转炉自动出钢方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，转炉倾动，对炉口和炉内进行3D扫描，基于扫描数据建立三维模型，并计算获得炉口圆心坐标和熔液液面数据；监视炉口以防止炉渣从炉口溢出；S2，根据转炉炉型以及所述炉口圆心坐标计算获得出钢口中心的坐标以及出钢口中心与熔液液面之间的距离h1；S3，以hs为熔液液位目标值，判断hs与h1之间的相对大小，若h1＜hs，重复S1～S3，直至h1＝hs，转炉停止转动；若炉口出现溢流情况，对hs进行修正；S4，当下渣检测装置检测到钢流中渣含量超标时，关闭出钢口，转炉回位。2.如权利要求1所述的转炉自动出钢方法，其特征在于：S3中，h1＜hs时，转炉的倾动速度ω∝hs-h1。3.如权利要求1所述的转炉自动出钢方法，其特征在于：S1中，通过3D扫描仪对炉口和炉内进行扫描；通过点云模板匹配和空间点聚类算法过滤出炉口点云数据，再通过圆拟合方式回归出炉口圆心坐标；通过点云模板匹配和空间点聚类算法过滤出熔液液面点云数据，通过平面拟合方式计算出熔液液面方程ax+by+cz+d＝0，其中，x、y和z表示空间坐标系，a、b和c为平面方程系数。4.如权利要求1所述的转炉自动出钢方法，其特征在于，所述hs以如下公式确定：hs＝Lsin(α-θ)-HΔ，其中，L为沿炉帽倾斜方向炉口与出钢口之间的距离，α为炉帽与炉身之间的夹角，θ为转炉的倾动角度，HΔ为预设安全裕量。5.如权利要求4所述的转炉自动出钢方法，其特征在于：S3中，对hs进行修正时，通过调节所述HΔ实现。6.如权利要求1所述的转炉自动出钢方法，其特征在于：转炉出钢过程中，根据转炉的倾动角度调节台车的位置以便承接钢流，具体地，采用分段线性函数拟合台车位置与转炉倾动角度之间的关系，根据实际的转炉倾动角度计算台车位置目标值并以此对台车位置进行闭环控制。7.如权利要求1所述的转炉自动出钢方法，其特征在于：通过炉口红外相机监视炉口。8.一种实现如权利要求1至7中任一项所述的转炉自动出钢方法的转炉系统，包括转炉，所述转炉配置有下渣检测装置和挡渣装置，其特征在于，还包括：炉口3D扫描仪，安装于炉后平台，用于在转炉出钢过程中对炉口和炉内进行3D扫描并基于扫描数据建立三维模型；炉口红外相机，安装于炉后平台，用于在转炉出钢过程中拍摄炉内及炉口的红外图像；转炉倾动角度检测装置，用于检测转炉的倾动角度；出钢控制中心，其接收所述炉口3D扫描仪、所述炉口红外相机、所述转炉倾动角度检测装置及所述下渣检测装置的反馈信息，并控制转炉倾动角度和倾动速度以及所述挡渣装置的动作。9.如权利要求8所述的转炉系统，其特征在于：还包括台车定位装置，所述出钢控制中心还接收所述台车定位装置的反馈信息并调节台车的位置以便承接钢流。2CN111809016A说明书1/5页转炉自动出钢方法及转炉系统技术领域[0001]本发明属于转炉冶炼技术领域，具体涉及一种转炉自动出钢方法及实现该转炉自动出钢方法的转炉系统。背景技术[0002]当转炉冶炼完毕后，需要通过倾动机构将炉体倾翻，使炉内钢水从炉帽下方的出钢口流出到炉下台车上的钢包内，这个操作过程被称为转炉出钢操作，工艺对出钢操作的主要要求是：(1)不允许炉渣从出钢口流出；(2)不允许炉渣或钢水从炉口流出；(3)出钢时间尽量短；(