一种高效的铁水预处理自动扒渣方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高效的铁水预处理自动扒渣方法，其包括步骤：采集铁水包口区域的图像，并对图像进行预处理；对图像内的铁水渣进行识别，以确定铁水渣在图像中的位置以及铁水渣在图像内所占的总面积比例；基于铁水渣在图像中的位置，寻找出最优扒渣路径，最优扒渣路径为为扒渣时间与扒渣量的比值最小的路径；在自动扒渣过程中，控制扒渣头按照最优扒渣路径进行扒渣；并且当满足启动条件时，启动吹气赶渣装置将分散的铁水渣聚集在一起以便于高效扒渣，其中启动条件为：铁水渣在图像内所占的总面积比例slag％小于设定的吹气赶渣启动阈值。此外，本发明专利技术还公开了一种高效的铁水预处理自动扒渣系统。

【技术实现步骤摘要】
一种高效的铁水预处理自动扒渣方法和系统
本专利技术涉及一种铁水预处理方法和系统，尤其涉及一种铁水预处理扒渣方法和系统。
技术介绍
冶金行业随着对高品质钢铁产品的要求，对进入转炉炼钢前的铁水需要经过预处理。而该工序前期要扒高炉渣，然后铁水通过喷粉方式或搅拌方式，使脱硫剂与铁水充分接触，最大效率地进行脱硫、脱磷和脱硅等处理。由于反应后的产物是渣，且密度比铁水轻，因而浮在铁水表面，因此，在工序的后期要扒除浮在铁水表面的脱硫后的渣。不同钢种扒渣终点的残渣量要求不同。纯净度要求高的钢种，残渣量要求越低。然而，目前该工序中的扒渣操作主要通过操作人员手动操作，操作的内容包括：1)人工操作倾翻台车，使钢包从垂直位倾转到一定角度，停止，等待扒渣；2)人工观测铁水表面的渣的位置，手动操作扒渣机的操作柄，将铁水表面的渣一次一次扒到渣盘中；3)不同钢种，根据人工肉眼判断残渣量，确定是否结束扒渣；4)人工操作倾翻台车，使钢包回到垂直位。需要指出的是，人工操作不仅操作环境恶劣，劳动强度高，而且对操作人员的专业操作技能要求高，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效的铁水预处理自动扒渣方法，其特征在于，包括步骤：/n采集铁水包口区域的图像，并对图像进行预处理；/n对图像内的铁水渣进行识别，以确定铁水渣在图像中的位置以及铁水渣在图像内所占的总面积比例；/n基于铁水渣在图像中的位置，寻找出最优扒渣路径，所述最优扒渣路径为扒渣时间与扒渣量的比值最小的路径；/n在自动扒渣过程中，控制扒渣头按照所述最优扒渣路径进行扒渣；并且当满足启动条件时，启动吹气赶渣装置将分散的铁水渣聚集在一起以便于高效扒渣，其中所述启动条件为：铁水渣在图像内所占的总面积比例slag％小于设定的吹气赶渣启动阈值。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效的铁水预处理自动扒渣方法，其特征在于，包括步骤：
采集铁水包口区域的图像，并对图像进行预处理；
对图像内的铁水渣进行识别，以确定铁水渣在图像中的位置以及铁水渣在图像内所占的总面积比例；
基于铁水渣在图像中的位置，寻找出最优扒渣路径，所述最优扒渣路径为扒渣时间与扒渣量的比值最小的路径；
在自动扒渣过程中，控制扒渣头按照所述最优扒渣路径进行扒渣；并且当满足启动条件时，启动吹气赶渣装置将分散的铁水渣聚集在一起以便于高效扒渣，其中所述启动条件为：铁水渣在图像内所占的总面积比例slag％小于设定的吹气赶渣启动阈值。


2.如权利要求1所述的高效的铁水预处理自动扒渣方法，其特征在于，所述图像包括：可见光图像、红外图像和远红外图像的其中之一。


3.如权利要求1所述的高效的铁水预处理自动扒渣方法，其特征在于，在对图像进行预处理时，将图像转换为灰度图；然后对灰度图进行图像增强、二值化和去噪声处理。


4.如权利要求1所述的高效的铁水预处理自动扒渣方法，其特征在于，采用改进的动态阈值法识别图像内的铁水渣，其中：当某一像素点的灰度值小于max(g)时，则将该像素点记为0并判断为铁水渣，并且将该像素点对应的微区面积记为铁水渣的面积；其中Max(g)＝α×(Max(w1×w2×(u1-u2)×(u1-u2)))；式中α表示调节系数，其表示噪音和干扰对图像的影响，其取值范围为0＜α≤1，当没有干扰和噪音时，α的值取1；当有噪音和干扰时，噪音和干扰越大，α的取值越小；w1表示图像中的前景点数占图像的比例；w2表示背景点数占图像的比例；u1表示前景平均灰度；u2表示背景平均灰度；g表示前景和背景间的方差。


5.如权利要求1所述的高效的铁水预处理自动扒渣方法，其特征在于，所述最优扒渣路径的模型为：



其中，Opm(Slag,t)表示最优扒渣路径，Si表示有渣区域单个像素的面积，N表示扒渣头走过的区域内作为铁水渣的像素点的个数总和；t表示单次扒渣时间。


6.如权利要求1所述的高效的铁水...

【专利技术属性】
技术研发人员：于艳，张宇军，孙兴洪，程建辉，付小卫，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31