一种转炉炼钢喷溅预报、钢水温度和碳含量检测的方法.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CN111349741A(43)申请公布日2020.06.30(21)申请号201910847088.3(22)申请日2019.09.09(71)申请人湖北理工学院地址435003湖北省黄石市下陆区桂林北路16号(72)发明人胡志刚雷加柳赵栋楠陈跃(74)专利代理机构北京中索知识产权代理有限公司11640代理人张秀华(51)Int.Cl.C21C5/28(2006.01)C21C5/46(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种转炉炼钢喷溅预报、钢水温度和碳含量检测的方法(57)摘要本发明公开了一种转炉炼钢喷溅预报、钢水温度和碳含量检测的方法，包括转炉和转炉炼钢系统，氧枪插入孔的上方设置有具备红外功能的视频监控系统，视频监控系统包含有防护罩、红外摄像机、冷却系统、通讯系统，通讯系统包含有网线和网卡，防护罩的一端安装有石英玻璃窗口的金属密封外壳，红外摄像机通过通讯系统中的网线连接有计算机，计算机通过网线连接有交换机，交换机通过网线分别连接转炉炼钢系统和其他控制用计算机。本发明具有以下优点：采用图像识别的方法对转炉炼钢进行喷溅预报，能检测和预判喷溅的发生，以及氧枪工作状态是否正常，检测结果直观清晰；能连续预测转炉炉内钢水温度的变化，无需增加其他测温设备。CN111349741ACN111349741A权利要求书1/1页1.一种转炉炼钢喷溅预报、钢水温度和碳含量检测的方法，包括转炉(1)和转炉炼钢系统(7)，其特征在于，所述转炉(1)的顶部连接有转炉烟罩(10)，所述转炉烟罩(10)上开设有两个氧枪插入孔(2)，所述氧枪插入孔(2)内分别插接有炼钢副枪(9)和氧枪(11)，所述氧枪插入孔(2)的上方设置有具备红外功能的视频监控系统，所述视频监控系统包含有防护罩、红外摄像机(4)、冷却系统(3)、通讯系统，所述通讯系统包含有网线(5)和网卡，所述防护罩的一端安装有石英玻璃窗口的金属密封外壳，且防护罩顶盖上安装有锁扣开关，所述防护罩安装于氧枪插入孔(2)上方500-1500mm处，所述红外摄像机(4)通过通讯系统中的网线连接有计算机(6)，所述计算机(6)通过网线连接有交换机(12)，所述交换机(12)通过网线分别连接转炉炼钢系统(7)和其他控制用计算机(8)。2.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢喷溅预报、钢水温度和碳含量检测的方法，其特征在于，所述红外摄像机(4)的测温范围为400-2000℃，其镜头视场角度为10-55°。3.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢喷溅预报、钢水温度和碳含量检测的方法，其特征在于，所述冷却系统(3)采用压缩空气或氮气作为冷却气源，且冷却系统(3)的冷却管端口部和红外摄像头(4)、通讯系统相对应。4.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢喷溅预报、钢水温度和碳含量检测的方法，其特征在于，所述计算机(6)和其他控制用计算机(8)均安装于炉前操作室内，且计算机(6)具有喷溅预报、钢水温度检测和碳含量检测的功能，并且计算机(6)具有图像识别模块。2CN111349741A说明书1/3页一种转炉炼钢喷溅预报、钢水温度和碳含量检测的方法技术领域[0001]本发明涉及炼钢领域，特别涉及一种转炉炼钢喷溅预报、钢水温度和碳含量检测的方法。背景技术[0002]在转炉炼钢过程中，当操作控制不当时或者装入量过大时，经常会出现喷溅和炉渣返干现象，是转炉炼钢过程中极易出现的事故，喷溅发生时，炉渣大量涌出炉口，不仅损失了炉内热量和金属，还容易烧毁设备，严重时还会导致人身事故的发生，因此，在冶炼过程中监控转炉炉内状态，预判喷溅的发生，并及时采取措施制止，是炼钢生产急需的控制技术和手段。炼钢工通常采用判断喷溅的方法是基于对经验的学习和总结，通过倾听炉内异常的声音和火焰燃烧的特征进行判断，然后通过调整氧枪枪位和加料操作控制喷溅的发生，由于这些经验值无法量化和学习，除了一些有经验的老工人具备这些技能以外，一般工人无法掌握。此外，目前也有应用基于声纳检测进行喷溅预报的应用，在烟道内安装声音采集装置，通过采集炉内吹氧的声音大小来进行喷溅预报，由于转炉烟道内温度极高，约2000℃，同时，吹氧时大量的液态钢水和炉渣会喷溅到烟道内，容易损毁这些检测设备，导致成本高、维护量大。[0003]炼钢最主要的冶炼目标是控制合格的钢水成分和温度，由于炼钢是快节奏的高温生产过程，准确快速地获取钢水成分和温度后，能正确指导炼钢操作，确定冶炼终点，缩短冶炼周期；因此，在炼钢过程中需要快速检测分析钢水成分和温度的方法和技术。目前采用的方法为人工判断到达目标后，倒炉进行测温和取样后，送样到化验室分析，通常需要5-10分钟以后才能得到检测结果，如果能在线检测钢水温度和主要成分碳含量，