專利名稱：煉鋼爐下渣檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煉鋼連鑄技術領域，特別地，涉及煉鋼爐下渣檢測裝置。
背景技術：
在煉鋼連鑄領域，需要把煉鋼爐中的鋼水轉移到另一個容器中如把鋼水從轉爐或電爐轉移到鋼包(大包)中，在鋼水轉移過程中會伴隨渣(鋼渣或熔渣)進入下一道工序從而影響鋼材的質量。減少煉鋼爐出鋼時的下渣量不僅可以減少鋼水回磷，提高鋼水收得率，還能減少鋼水中的夾雜物，提高鋼水潔凈度，并可減少鋼包的粘渣和耐材的消耗，延長鋼包使用壽命，降低煉鋼成本。為此，需要一種下渣檢測裝置在鋼水流中的出現(xiàn)渣且渣的含量超過允許值時立即停止煉鋼爐繼續(xù)向鋼包傾倒鋼水。眾所周知，在煉鋼爐把鋼水轉移到鋼包的過程中，會有三個階段渣伴隨鋼水轉移到鋼包，第一個階段發(fā)生在鋼水轉移的初始階段，第二個階段發(fā)生在鋼水轉移的中期階段，該階段出鋼過程形成漩渦卷渣，第三個階段發(fā)生在鋼水轉移的末期，對第一階段、第二階段和第三階段渣伴隨鋼水一起轉移到鋼包的過程分別簡稱前期下渣、中期下渣和末期下渣。為了控制和減少渣從煉鋼爐轉移到鋼包中的含量且獲得鋼水的最大利用率，通常鑒于第一階段和第二階段下渣時因煉鋼爐里還有大量的鋼水而不停止從煉鋼爐里繼續(xù)向鋼包轉移鋼水?，F(xiàn)有的下渣檢測裝置對三個階段的下渣都能檢測，且把在前期下渣和中期下渣時檢測到渣的含量超過允許值進行屏蔽不輸出聲光報警或/和抬爐信號，但中期下渣由于出鋼口的腐蝕使出鋼口逐步變粗導致出鋼時間變短很難屏蔽，常對后期下渣造成干擾?，F(xiàn)有下渣檢測裝置主要有電磁法和攝像器法，電磁法是在煉鋼爐的出鋼口周圍布置電磁線圈，利用鋼水和渣有不同的磁導率來判別渣的出現(xiàn)。電磁法需要改造出鋼口，且出鋼口周圍溫度高，鋼渣粉塵多，環(huán)境非常惡劣，安裝維護極為不方便。攝像器法是通過攝像器遠距離非接觸地對鋼水流進行攝像，并根據(jù)鋼水及渣對光譜的不同輻射值而判定鋼流中渣的含量。所以，攝像器法正逐步取代電磁法，但目前攝像器法都只采用含有一個圖像傳感器的攝像器如US6129888使用一個紅外相機，CNlOl 149338A使用一個CXD的技術方案。由于鋼水和渣與煉鋼爐壁及其周圍背景的亮度值相差非常大，一個攝像器要么只能檢測鋼水流中的渣且常受干擾，要么只能清晰地監(jiān)測鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景，而不能同時兼顧檢測鋼水流中的渣和清晰地監(jiān)測鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景，防止不了中期下渣檢測產生的干擾，看不清楚鋼包到達設定位置是否允許煉鋼爐向鋼包轉移鋼水以及不能對鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景很好地著色實現(xiàn)不了好看的需求。因此，有必要提供一種防止中期下渣干擾、高可靠報警率、識別鋼包到達設定位置以及對鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景著好看色彩的下渣檢測裝置。
發(fā)明內容本發(fā)明目的在于提供一種煉鋼爐下渣檢測裝置，以解決受中期下渣干擾、報警率不可靠、不能識別鋼包到達設定位置以及對鋼包、鋼水、煉鋼爐著色難看的技術問題。[0006]為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了煉鋼爐下渣檢測裝置，包括攝像器，包含兩個圖像傳感器，其中一個圖像傳感器主要用于獲取從煉鋼爐向鋼包轉移鋼水和鋼水流中渣的圖像信息，另一個圖像傳感器主要用于獲取鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景的圖像信息；計算機，用于處理攝像器獲取的圖像信息；監(jiān)視器，用于監(jiān)視攝像器獲取的圖像信息和計算機處理后的狀態(tài)信息。進一步地，攝像器是指由一個鏡頭和兩個圖像傳感器集成于一體的攝像器。進一步地，圖像傳感器為C⑶傳感器。進一步地，圖像傳感器為CMOS傳感器。進一步地，計算機處理攝像器獲取的圖像信息包括計算機根據(jù)鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景的圖像信息確定鋼包是否到達設定位置并在確定鋼包到達設定位置的情況下發(fā)出允許煉鋼爐向鋼包轉移鋼水的信號。進一步地，計算機處理攝像器獲取的圖像信息包括計算機根據(jù)鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景的圖像信息確定煉鋼爐是否到達設定位置并在確定煉鋼爐到達設定位置的情況下發(fā)出允許下渣報警信號。進一步地，計算機根據(jù)鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景的圖像信息對鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景依據(jù)灰度值進行著色。進一步地，計算機根據(jù)鋼水和鋼水流中渣的圖像信息確定鋼水流中渣的含量是否超過允許值并在確定鋼水流中渣的含量超過允許值時發(fā)出下渣報警信號。進一步地，計算機確定同時出現(xiàn)下渣報警信號和允許下渣報警信號后發(fā)出停止從煉鋼爐向鋼包轉移鋼水和渣的信號。本發(fā)明具有以下有益效果使用包含兩個圖像傳感器的攝像器能同時兼顧檢測鋼水流中的渣和清楚地監(jiān)測鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景，1，一個圖像傳感器以短曝光時間監(jiān)測鋼水和渣，有利于渣和鋼水的辨別，提高下渣檢測報警率；2，另一個圖像傳感器以長曝光時間監(jiān)測鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景，一方面能在煉鋼爐向鋼包轉移鋼水之前看清鋼包到達設定位置替代傳統(tǒng)的人工判斷，降低勞動強度并防止操作人員誤判把煉鋼爐的鋼水轉移到鋼包外面造成浪費和損壞其它設備；另一方面，看清煉鋼爐是否到達設定位置并在確定煉鋼爐到達設定位置的情況下發(fā)出允許下渣報警信號，有利于防止中期下渣干擾、提高可靠報警率；此外，長的曝光時間圖像能更清楚地看到鋼包、煉鋼爐壁，更利于計算機對其進行著色便于操作人員監(jiān)視出鋼狀態(tài)。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。 下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖I是本發(fā)明優(yōu)先實施例的轉爐下渣檢測裝置圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。本發(fā)明提供了煉鋼爐下渣檢測裝置，包括攝像器，包含兩個圖像傳感器，其中一個圖像傳感器主要用于獲取從煉鋼爐向鋼包轉移鋼水和渣的圖像信息，另一個圖像傳感器主要用于獲取鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景的圖像信息。為進一步理解本發(fā)明，本實施例煉鋼爐用轉爐、一個鏡頭和兩個CCD圖像傳感器的攝像器來進行說明。如圖I所示，轉爐101煉好鋼水后繞軸104旋轉到一定的角度如80°C使鋼水103 經(jīng)出鋼口 105轉移到鋼包106中，該過程簡稱為出鋼。由于渣102的密度比鋼水103的低而浮在鋼水上面，在出鋼快結束時(此時轉爐的角度到了 95°C)渣102會隨著鋼水103 —起轉移到鋼包106中，當鋼水流中渣的含量超過允許值時需要停止出鋼以阻止更多的渣進入鋼包。攝像器107由一個鏡頭107a和兩個CCD 107b、107c組成，CCD 107b主要用于獲取鋼包、轉爐壁及其周圍背景的圖像信息，CCD 107c主要用于獲取鋼水和鋼水流中渣的圖像信息。由于鋼包、轉爐壁及其周圍的亮度非常小，為獲得它們清楚的圖像需要把CCD 107b 對應的光學參數(shù)曝光時間增長；而由于鋼水和渣的亮度非常大，為獲得可辨別的鋼水和渣的圖像信息，需要把CCD 107c對應的光學參數(shù)曝光時間減短?，F(xiàn)有一個CCD圖像傳感器組成的攝像器不能同時兼顧檢測鋼水流中的渣和清晰地監(jiān)測鋼包、轉爐壁及其周圍背景并得到好的圖像質量，要么要舍棄一部分鋼水流的圖像質量要么要舍棄一部分鋼包、轉爐壁及其周圍背景圖像的清晰度。攝像器107獲得的圖像信息通過電纜108送給計算機110處理。計算機對攝像器 107獲得的圖像信息進行處理包括確定鋼包106到達設定位置發(fā)出允許轉爐101向鋼包轉移鋼水103的信號，確定轉爐101到達設定位置發(fā)出允許下渣報警信號，確定鋼水流中渣的含量超過允許值發(fā)出下渣報警信號，以及確定允許下渣報警信號和下渣報警信號同時出現(xiàn)發(fā)停止從轉爐101向鋼包106轉移鋼水和渣的信號。該停止從轉爐向鋼包轉移鋼水和渣的信號包括自動啟動實施轉爐擋渣/導渣的信號或轉爐自動抬爐信號。上述停止從轉爐向鋼包轉移鋼水和渣的信號也可通過電纜108輸送到報警器111發(fā)出聲光報警以提示操作人員手動停止從轉爐101向鋼包繼續(xù)轉移鋼水和渣；計算機110對攝像器107獲得的圖像信息進行處理還包括對鋼包106、轉爐壁101及其周圍背景依據(jù)灰度值進行著色，圖像越清楚著色效果越好即越好看。鋼包106和轉爐101到達設定位置的確定可分別在鋼包106和轉爐 101上找一個固定的參考位，在鋼包和轉爐的運動軌跡的設定位置上做標志，當參考位到達設定位置時分別發(fā)出鋼包106和轉爐101到達設定位置的信號。在鋼包106到達設定位置時才能從轉爐101向鋼包轉移鋼水；在轉爐101到達設定位置時才能發(fā)下渣報警信號，這能有效防止中期下渣的干擾、提高可靠的報警率。監(jiān)視器109可以顯示來自(XD107b、107c的圖像信息，優(yōu)選地，只顯示(XD107b的圖像信息，也可通過提取(XD107C鋼流和(XD107b除鋼流外的圖像并對他們進行合成的方式顯示，便于操作人員從監(jiān)視器上監(jiān)視及檢測系統(tǒng)準確判斷鋼包到達設定位置才開始從轉爐向鋼包轉移鋼水和轉爐到達設定位置后才允許下渣報警。監(jiān)視器109還可監(jiān)視計算機處理后的狀態(tài)信息，該狀態(tài)信息可包括系統(tǒng)正常、故障，下渣報警，出鋼時間等。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求1.煉鋼爐下渣檢測裝置，其特征在于，包括攝像器，包含兩個圖像傳感器，其中一個圖像傳感器主要用于獲取從煉鋼爐向鋼包轉移鋼水和鋼水流中渣的圖像信息，另一個圖像傳感器主要用于獲取鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景的圖像信息；計算機，用于處理所述攝像器獲取的圖像信息；監(jiān)視器，用于監(jiān)視所述攝像器獲取的圖像信息和所述計算機處理后的狀態(tài)信息。
2.如權利要求I所述的煉鋼爐下渣檢測裝置，其特征在于，所述攝像器是指由一個鏡頭和兩個圖像傳感器集成于一體的攝像器。
3.如權利要求1-2任一所述的煉鋼爐下渣檢測裝置，其特征在于，所述圖像傳感器為 C⑶傳感器。
4.如權利要求1-2任一所述的煉鋼爐下渣檢測裝置，其特征在于，所述圖像傳感器為 CMOS傳感器。
5.如權利要求I所述的煉鋼爐下渣檢測裝置，其特征在于，所述計算機處理所述攝像器獲取的圖像信息包括所述計算機根據(jù)所述鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景的圖像信息確定所述鋼包是否到達設定位置并在確定所述鋼包到達設定位置的情況下發(fā)出允許煉鋼爐向鋼包轉移鋼水的信號。
6.如權利要求I所述的煉鋼爐下渣檢測裝置，其特征在于，所述計算機處理所述攝像器獲取的圖像信息包括所述計算機根據(jù)所述鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景的圖像信息確定所述煉鋼爐是否到達設定位置并在確定所述煉鋼爐到達設定位置的情況下發(fā)出允許下渣報警信號。
7.如權利要求5或6所述的煉鋼爐下渣檢測裝置，其特征在于，所述計算機根據(jù)所述鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景的圖像信息對鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景依據(jù)灰度值進行著色。
8.如權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述計算機根據(jù)所述鋼水和鋼水流中渣的圖像信息確定所述鋼水流中渣的含量是否超過允許值并在確定所述鋼水流中渣的含量超過允許值時發(fā)出下渣報警信號。
9.如權利要求8所述的煉鋼爐下渣檢測裝置，其特征在于，所述計算機確定同時出現(xiàn)所述下渣報警信號和允許下渣報警信號后發(fā)出停止從煉鋼爐向鋼包轉移所述鋼水和渣的信號。
專利摘要本實用新型提供了一種煉鋼爐下渣檢測裝置。煉鋼爐下渣檢測裝置包括攝像器，包含兩個圖像傳感器，其中一個圖像傳感器主要用于獲取從煉鋼爐向鋼包轉移鋼水和鋼水流中渣的圖像信息，另一個圖像傳感器主要用于獲取鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景的圖像信息；計算機，用于處理所述攝像器獲取的圖像信息；監(jiān)視器，用于監(jiān)視所述攝像器獲取的圖像信息和所述計算機處理后的狀態(tài)信息。本實用新型提供的煉鋼爐下渣檢測裝置，可防止中期下渣干擾、能識別鋼包到達設定位置以及對鋼包、煉鋼爐壁及其周圍背景著好看色彩。
文檔編號B22D2/00GK202350922SQ201120432368
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月4日 優(yōu)先權日2011年11月4日
發(fā)明者田志恒 申請人:衡陽鐳目科技有限責任公司