一种冶金脱硫自动扒渣方法技术

本发明专利技术涉及一种冶金脱硫自动扒渣方法，所述方法包括以下步骤：第一步：扒渣机系统检测编码器的安装，第二步：废渣面检测视觉系统模型建立，主要包况铁包渣面进行图像数据采集进行废渣识别厚度定义和废渣面图像切割分区，实现废渣目标精确定位，第三步：根据

【技术实现步骤摘要】
一种冶金脱硫自动扒渣方法


[0001]本专利技术涉及一种方法，具体涉及一种冶金脱硫自动扒渣方法，属于冶金工艺脱硫扒渣

。

技术介绍

[0002]高炉炼铁使用的焦炭硫含量高，出炉的铁水中含有大量的硫，硫影响钢的性能和质量，是有害元素，因此铁水预脱硫为现代冶金生产工艺不可缺少的工序
。
在铁水预脱硫处理过程中会加入镁粉和石灰对铁水进行脱硫，脱硫产生的废渣中含硫化镁和硫化钙，如果不将废渣去除，炼钢过程会造成回硫，因此只有经过扒渣的铁水才能进入转炉
。
[0003]目前，国内各大钢厂扒渣作业均采用人工手动远程扒渣的方法对铁水进行扒渣
。
操作人员通过远程操作台和摄像监控配合，驱动扒渣杆旋转
、
伸缩，使用扒渣头对铁水中的废渣进行扒除，以达到去除铁水表面废渣的目的
。
在人工扒渣过程中，由于每个人的经验和操作手法的不同，造成扒渣时间长，流水损失大，给企业和生产带来不必要的损失
。
随着智能化程度的提高，目前各大钢厂都在研究自动脱硫扒渣技术，自动脱硫扒渣技术中铁包渣面视觉拍摄和扒渣机扒渣杆位置检测的问题都已经解决，但因视觉拍摄的画面中渣厚及废渣在铁水表面的具体位置如何精确的转化为电信号来通过
PLC
驱动扒渣机实现精准扒渣成为自动扒渣的难点所在，因此，如果能解决这一难点，将会真正意义上的实现全自动扒渣
。

技术实现思路

[0004]本专利技术正是针对现有技术中存在的问题，提供一种冶金脱硫自动扒渣方法，该技术方案为了解决视觉拍摄的画面中渣厚及废渣在铁水表面的具体位置如何精确的转化为电信号来通过
PLC
驱动扒渣机实现精准扒渣成为自动扒渣这一难题，实现快速自动精准扒渣
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下，一种冶金脱硫自动扒渣方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]第一步：扒渣机系统检测编码器的安装，
[0007]第二步：废渣面检测视觉系统模型建立，主要包况铁包渣面进行图像数据采集进行废渣识别厚度定义和废渣面图像切割分区，实现废渣目标精确定位；
[0008]第三步：根据
43
区图像区域分割模型对扒渣杆水平旋转角度
、
伸缩距离进行定义，为后期程序设计提供数据；
[0009]第四步：渣面视觉识别系统与扒渣控制
PLC
之间的信息传输；
[0010]第五步：程序设计建立扒渣机自动扒渣模式
。
[0011]其中，所述扒渣机系统检测编码器的安装，具体如下，在扒渣机升降轴安装编码器
B1
，在扒渣机旋转轴安装编码器
B2
，在扒渣杆抬头
、
低头轴安装编码器
B3
，在扒渣杆伸
、
缩轴安装编码器
B4
，在铁包倾翻轴安装编码器
B5。
[0012]为准确检测到扒渣机升降高度
、
旋转角度
、
扒渣杆抬头高度
、
扒渣杆低头高度
、
扒
渣杆伸缩长度
、
铁包倾翻角度，需要在扒渣机及铁水车铁包倾翻轴安装对应编码器，实现对现场机械设备的实时检测
。
[0013]在扒渣机升降轴处安装升降检测编码器
B1,
目的是检测扒渣机高度，在扒渣机最低位安装行程开关，实现
B1
编码器清零，为自动控制程序提供扒渣机高度位置数据，定义扒渣机所在最低位高度为基准线，即扒渣机高度为0，定义扒渣机所在最高处高度为
H1,
扒渣机整体行程区间在0‑
H1
之间升降
。
[0014]本专利技术中的扒渣机与扒渣杆为一体式旋转，即扒渣杆的旋转通过扒渣机控制，扒渣机的旋转角度可反映扒渣机的旋转角度
。
在扒渣机旋转轴处安装旋转检测编码器
B2
，目的是检查扒渣杆的左右旋转角度，在扒渣机旋转轴中间位置安装行程开关，实现
B2
编码器清零，为自动控制程序提供扒渣头在铁包渣面区域位置数据，定义扒渣杆所在中间位置时角度为0°
度，扒渣杆左旋角度为
θ1，扒渣杆右旋角度为
θ2，扒渣杆在
θ1‑
θ2之间旋转
。
[0015]在扒渣杆抬头
、
低头轴处安装旋转编码器
B3,
目的是检测扒渣杆上下摆动角度，在扒渣杆旋转轴中间位置安装接近开关，实现
B3
编码器清零，为自动控制程序提供扒渣头在铁包上方区域位置数据，定义扒渣杆在水平位置，即扒渣杆旋转轴中间位置安装行程开关检测到时角度为0°
，扒渣杆上摆角度为
θ3，扒渣杆下摆角度为
θ4，扒渣杆的上下摆动在
θ3‑
θ4之间旋转
。
在扒渣杆伸缩杆安装编码器
B4
，目的是检测扒渣杆伸缩长度，在扒渣杆缩回位安装接近开关，实现
B4
编码器的清零，为自动控制程序提供扒渣头在铁包上方区域位置数据，定义扒渣杆在缩回位置时伸出长度为0，扒渣杆伸出的长度为
L1。
[0016]在铁水车铁包倾翻轴安装倾翻编码器
B5,
目的是检测铁包的倾翻角度，在倾翻油缸水平位安装接近开关，实现
B5
编码器清零，为自动控制程序提供铁水包倾翻角度数据，定义铁包水平时编码器检测角度为0°
，倾翻角度为
θ
5。
[0017]其中，第二步：废渣面检测视觉系统模型建立，具体如下：对铁包渣面进行图像数据采集，根据采集图像数据，软件自动识别出铁包内渣面，根据软件自带的废渣智能识别功能，检测出铁包中的废渣厚度，工程师设置在软件上定义废渣厚度
ST
＞
30
㎝
时，显示器上图像颜色为墨绿色，定义废渣厚度
20cm
＜
ST≤30
㎝
时，显示器上图像颜色为浅绿色，定义废渣厚度
10cm≤ST≤20
㎝
时，显示器上图像颜色为黄色，定义废渣厚度
5cm≤ST
＜
10
㎝
时，显示器上图像颜色为蓝色，定义废渣厚度
ST
＜5㎝
时，显示器上图像颜色为红色，
[0018]表一：
[0019][0020]使用图像区域分割对铁包废渣面进行图像切割分区，将铁包废渣面分成
43
个区域，实现废渣目标精确定位
。
[0021]其中，第四步：渣面视觉识别系统与扒渣控制
PLC
之间的信息传输；具体如下，渣面
经视觉识别系统进行识别后，根据表一对渣厚信息进行分档，分为
ST1
挡<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种冶金脱硫自动扒渣方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：第一步：扒渣机系统检测编码器的安装，第二步：废渣面检测视觉系统模型建立，主要包况铁包渣面进行图像数据采集进行废渣识别厚度定义和废渣面图像切割分区，实现废渣目标精确定位；第三步：根据
43
区图像区域分割模型对扒渣杆水平旋转角度
、
伸缩距离进行定义，为后期程序设计提供数据；第四步：渣面视觉识别系统与扒渣控制
PLC
之间的信息传输；第五步：程序设计建立扒渣机自动扒渣模式
。2.
根据权利要求1所述的冶金脱硫自动扒渣方法，其特征在于，第一步：所述扒渣机系统检测编码器的安装，具体如下，在扒渣机升降轴安装编码器
B1
，在扒渣机旋转轴安装编码器
B2
，在扒渣杆抬头
、
低头轴安装编码器
B3
，在扒渣杆伸
、
缩轴安装编码器
B4
，在铁包倾翻轴安装编码器
B5。3.
根据权利要求2所述的冶金脱硫自动扒渣方法，其特征在于，第二步：废渣面检测视觉系统模型建立，具体如下：对铁包渣面进行图像数据采集，根据采集图像数据，软件自动识别出铁包内渣面，根据软件自带的废渣智能识别功能，检测出铁包中的废渣厚度，工程师设置在软件上定义废渣厚度
ST
＞
30
㎝
时，显示器上图像颜色为墨绿色，定义废渣厚度
20cm
＜
ST≤30
㎝
时，显示器上图像颜色为浅绿色，定义废渣厚度
10cm≤ST≤20
㎝
时，显示器上图像颜色为黄色，定义废渣厚度
5cm≤ST
＜
10
㎝
时，显示器上图像颜色为蓝色，定义废渣厚度
ST
＜5㎝
时，显示器上图像颜色为红色，表一：使用图像区域分割对铁包废渣面进行图像切割分区，将铁包废渣面分成
43
个区域，实现废渣目标精确定位
。4.
根据权利要求3所述的冶金脱硫自动扒渣方法，其特征在于，第四步：渣面视觉识别系统与扒渣控制
PLC
之间的信息传输；具体如下，渣面经视觉识别系统进行识别后，根据表一对渣厚信息进行分档，分为
ST1
挡
、ST2
挡
、ST3
挡
、ST4
挡
、ST5
挡，再根据“43
区切割模型”，将对应识别信息传输至扒渣控制
PLC
输入模块
。5.
根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹慧斌，邹世文，胡建光，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：