CN113699307B - 一种连续加料电弧炉的智能加料控制方法 - Google Patents

一种连续加料电弧炉的智能加料控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113699307B
CN113699307B CN202111067066.9A CN202111067066A CN113699307B CN 113699307 B CN113699307 B CN 113699307B CN 202111067066 A CN202111067066 A CN 202111067066A CN 113699307 B CN113699307 B CN 113699307B
Authority
CN
China
Prior art keywords
scrap steel
conveying groove
scrap
weight
steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111067066.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113699307A (zh
Inventor
张豫川
熊涛
谈存真
杨宁川
黄其明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CISDI Engineering Co Ltd
Original Assignee
CISDI Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CISDI Engineering Co Ltd filed Critical CISDI Engineering Co Ltd
Priority to CN202111067066.9A priority Critical patent/CN113699307B/zh
Publication of CN113699307A publication Critical patent/CN113699307A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113699307B publication Critical patent/CN113699307B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/527—Charging of the electric furnace
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C2005/5288—Measuring or sampling devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

Abstract

本发明涉及一种连续加料电弧炉的智能加料控制方法，属于冶金装备技术领域，首先确定废钢输送槽尺寸和设定激振器初始工作模式，然后通过视觉成像获取天车磁盘取料的种类和计算加入输送槽内废钢物料的重量，然后标定输送槽内废钢物料的行走速度，判断废钢物料所处输送槽内的位置，计算得到单位时间入炉废钢重量和累计入炉废钢物料的重量；然后采集检测电弧炉内的熔池大小和温度状态，进一步利用电弧炉智能加料控制***对采集得到的数据进行运算判断下一步冶炼状态来调节天车磁盘取料的工作模式和废钢输送槽激振器的工作频率，达到自适应匹配加料的目的。

Description

一种连续加料电弧炉的智能加料控制方法
技术领域
本发明属于冶金装备技术领域，涉及一种连续加料电弧炉的智能加料控制方法。
背景技术
连续加料电弧炉具有不开炉盖连续加入废钢、冶炼周期短、能耗低、烟气排放量少等优点，是支撑我国实现能源结构转型、实施节能减排战略、建设资源节约型、环境友好型社会的重要冶金装备。现有连续加料电弧炉废钢物料的加料完全依靠工人的操作经验来控制废钢输送槽激振器的工作频率，进而改变废钢的入炉速度，导致废钢入炉速度与炉内冶炼状态存在极大的不匹配，引起冶炼周期偏长、生产效益不高、冶炼能耗偏高、烟气排放量较大等问题，无法最大能效发挥连续加料电弧炉的性能优势。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种连续加料电弧炉的智能加料控制方法，采用机器视觉三维成像结合智能加料控制算法来自适应最佳匹配电弧炉内的熔炼状态进行智能加料操作，避免了传统加料***依靠人工经验判断来操作导致废钢加料速度与炉内冶炼状态不匹配，冶炼能耗偏高、冶炼周期较长的问题。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种连续加料电弧炉的智能加料控制方法，包括以下步骤：
S1：确定废钢输送槽的尺寸，设定取料天车和废钢输送槽激振器的初始工作模式；
S2：通过视觉成像获取天车磁盘取料的种类和计算加入输送槽内废钢物料的重量；
S3：标定输送槽内废钢物料的行走速度，进而判断废钢物料所处输送槽内的位置；
S4：计算得到单位时间入炉废钢重量和累计入炉废钢物料的重量；
S5：采集检测电弧炉内的熔池大小和温度状态；
S6：利用电弧炉智能加料控制***对采集得到的数据进行运算判断下一步冶炼状态来调节天车磁盘取料的工作模式和废钢输送槽激振器的工作频率，完成自适应匹配加料。
进一步，所述步骤S1中，将废钢输送槽的尺寸数据输入智能加料控制***，所述尺寸数据包括废钢输送槽的长、宽、高，并通过控制***设定天车磁盘取料的初始工作模式和输送槽激振器的初始工作频率。
进一步，所述步骤S2中，利用三个工业相机对天车磁盘吊取的物料进行六个方向的三维机器视觉成像，判断吊取废钢物料的种类，并基于三维成像数据计算单次吊取物料的体积并计算重量，重量估算公式如下：
m＝ρV
其中，m为天车磁盘单次吊取废钢物料的重量，V为机器视觉三维成像吊取废钢物料的体积，ρ为不同种类废钢物料的堆密度；所述废钢物料的种类包括轻薄料、中厚料、大料。
进一步，所述步骤S3中，利用一个工业相机对输送槽内的废钢物料行走速度进行标定，判断废钢物料的行走速度和瞬时所处输送槽内的位置，速度标定公式如下：
Figure BDA0003258853510000021
其中，v为槽内废钢物料的行走速度，Δl为一定时间内废钢物料的行程长度，Δt为废钢物料行程长度对应的时间。
进一步，所述步骤S4中，基于天车磁盘取料数据和速度标定推算单位时间入炉废钢重量和累计入炉废钢重量，入炉废钢重量估算公式如下：
M＝Δm*v*t
其中，M为入炉废钢重量，Δm为单位截面积入炉废钢重量，v为废钢物料行走速度，t为废钢物料入炉累计时间。
进一步，所述步骤S5中，基于工业相机视觉成像获取电弧炉内的冶炼状态，包括熔池大小和熔池温度数据，然后将熔池大小和熔池温度数据处理后传输至智能加料控制***。
进一步，所述步骤S6中，利用电弧炉智能加料控制***对采集得到的图像和数据进行运算，判断电弧炉的下一步冶炼状态，进而调节天车磁盘取料的工作模式和废钢输送槽激振器的工作频率，达到自适应匹配加料的目的。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明提供的技术方案基于机器视觉三维成像可以实时获取天车磁盘的取料状态、废钢物料所处输送槽内的位置和废钢入炉状态、也可以实时检测电弧炉内熔池状态和熔池温度，极大丰富了操作人员所掌握的冶炼信息，可以实时调整冶炼策略，最大能效发挥连续加料电弧炉的性能优势。
(2)采用智能加料控制***可以实时调节、控制天车磁盘取料的工作模式和自适应调节废钢输送槽激振器的工作频率，实现废钢入炉速度、入炉重量与电弧炉内冶炼状态的最佳匹配，解决现有加料方法下冶炼能耗偏高、冶炼周期偏长的问题。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明所述连续加料电弧炉的智能加料控制方法流程示意图；
图2为本发明所述机器视觉成像与智能加料控制***信息传输交换框图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
图1为本发明所述连续加料电弧炉的智能加料控制方法，图2为本发明所述机器视觉成像与智能加料控制***信息传输交换的框图，包括如下步骤：
1)确定废钢输送槽的尺寸(长×宽×高)、设定取料天车和废钢输送槽激振器的初始工作模式；
2)利用工业相机视觉成像获取天车磁盘取料的种类和计算加入输送槽内废钢物料的重量；
3)标定输送槽内废钢物料的行走速度，进而判断废钢物料所处输送槽内的位置；
4)计算得到单位时间入炉废钢重量和累计入炉废钢物料的重量；
5)利用工业相机采集检测电弧炉内的熔池大小和温度状态；
6)利用电弧炉智能加料控制***对采集得到的数据进行运算判断下一步冶炼状态来调节天车磁盘取料的工作模式和废钢输送槽激振器的工作频率，达到自适应匹配加料的目的。
在一个优选实施例中，将废钢输送槽的尺寸(长×宽×高)数据输入智能加料控制***，并通过控制***设定天车磁盘取料的初始工作模式和输送槽激振器的初始工作频率。
在另一个优选实施例中，利用图2中的1、2、3号工业相机对天车磁盘吊取的物料进行六个方向的三维机器视觉成像，判断吊取废钢物料的种类(轻薄料、中厚料、大料)，并基于三维成像数据计算单次吊取物料的体积并计算重量，重量估算方法如下：
m＝ρV
其中，m为天车磁盘单次吊取废钢物料的重量，V为机器视觉三维成像吊取废钢物料的体积，ρ为不同种类废钢物料的堆密度。
在另一个优选实施例中，利用图2中的4号工业相机对输送槽内的废钢物料行走速度进行标定，进而判断废钢物料的行走速度和瞬时所处输送槽内的位置，速度标定方法如下：
Figure BDA0003258853510000041
其中，v为槽内废钢物料的行走速度，Δl为一定时间内废钢物料的行程长度，Δt为废钢物料行程长度对应的时间。
在一个优选实施例中，基于天车磁盘取料数据和速度标定推算单位时间入炉废钢重量和累计入炉废钢重量，入炉废钢重量估算方法如下：
M＝Δm*v*t
其中，M为入炉废钢总重量，Δm为单位截面积入炉的废钢重量，v为废钢物料行走速度，t为废钢物料入炉累计时间。
在另一个优选实施例中，利用图2中的工业相机5视觉成像获取电弧炉内的冶炼状态，将熔池大小和熔池温度数据处理后传输至智能加料控制***。
在另一个优选实施例中，利用电弧炉智能加料控制***对采集得到的图像和数据进行运算，判断电弧炉的下一步冶炼状态，进而调节天车磁盘取料的工作模式和废钢输送槽激振器的工作频率，达到自适应匹配加料的目的。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种连续加料电弧炉的智能加料控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：确定废钢输送槽的尺寸，设定取料天车和废钢输送槽激振器的初始工作模式；将废钢输送槽的尺寸数据输入智能加料控制***，所述尺寸数据包括废钢输送槽的长、宽、高，并通过控制***设定天车磁盘取料的初始工作模式和输送槽激振器的初始工作频率；
S2：通过视觉成像获取天车磁盘取料的种类和计算加入输送槽内废钢物料的重量；利用三个工业相机对天车磁盘吊取的物料进行六个方向的三维机器视觉成像，判断吊取废钢物料的种类，并基于三维成像数据计算单次吊取物料的体积并计算重量，重量估算公式如下：
m＝ρV
其中，m为天车磁盘单次吊取废钢物料的重量，V为机器视觉三维成像吊取废钢物料的体积，ρ为不同种类废钢物料的堆密度；所述废钢物料的种类包括轻薄料、中厚料、大料；
S3：标定输送槽内废钢物料的行走速度，进而判断废钢物料所处输送槽内的位置；利用一个工业相机对输送槽内的废钢物料行走速度进行标定，判断废钢物料的行走速度和瞬时所处输送槽内的位置，速度标定公式如下：
Figure FDA0003822284310000011
其中，v为槽内废钢物料的行走速度，Δl为一定时间内废钢物料的行程长度，Δt为废钢物料行程长度对应的时间；
S4：基于天车磁盘取料数据和速度标定推算单位时间入炉废钢重量和累计入炉废钢重量，入炉废钢重量估算公式如下：
M＝Δm*v*t
其中，M为入炉废钢重量，Δm为单位截面积入炉废钢重量，v为废钢物料行走速度，t为废钢物料入炉累计时间；
S5：采集检测电弧炉内的熔池大小和温度状态；基于工业相机视觉成像获取电弧炉内的冶炼状态，包括熔池大小和熔池温度数据，然后将熔池大小和熔池温度数据处理后传输至智能加料控制***；
S6：利用电弧炉智能加料控制***对采集得到的图像和数据进行运算，判断电弧炉的下一步冶炼状态，进而调节天车磁盘取料的工作模式和废钢输送槽激振器的工作频率，达到自适应匹配加料的目的。
CN202111067066.9A 2021-09-13 2021-09-13 一种连续加料电弧炉的智能加料控制方法 Active CN113699307B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111067066.9A CN113699307B (zh) 2021-09-13 2021-09-13 一种连续加料电弧炉的智能加料控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111067066.9A CN113699307B (zh) 2021-09-13 2021-09-13 一种连续加料电弧炉的智能加料控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113699307A CN113699307A (zh) 2021-11-26
CN113699307B true CN113699307B (zh) 2022-10-25

Family

ID=78659987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111067066.9A Active CN113699307B (zh) 2021-09-13 2021-09-13 一种连续加料电弧炉的智能加料控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113699307B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115125363B (zh) * 2022-06-09 2023-10-20 北京同创信通科技有限公司 一种智能识别废钢料斗中配料检测***及方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUD20120009A1 (it) * 2012-01-23 2013-07-24 Danieli Automation Spa Procedimento per gestire la carica in un forno di fusione e relativo apparato di carica
CN109517941B (zh) * 2018-12-29 2024-03-01 中冶京诚工程技术有限公司 一种水平连续加料竖式废钢预热装置及其应用
CN111924713A (zh) * 2020-07-23 2020-11-13 大连宝信起重技术有限公司 电炉加料起重机智能控制***及控制方法
CN113003231B (zh) * 2021-02-24 2023-02-28 中冶南方工程技术有限公司 一种废钢料场自动取料决策方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113699307A (zh) 2021-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113699307B (zh) 一种连续加料电弧炉的智能加料控制方法
CN102322434B (zh) 一种用于工频熔炼炉除尘风机节能的控制方法及其控制***
CN103642972B (zh) 转炉出钢温度智能优化控制***
CN112213317B (zh) 基于三维激光扫描技术的输送带撕裂检测***及其检测方法
CN101462157B (zh) 一种适用于反向凝固工艺质量控制的***及方法
CN111349753A (zh) 铁水罐扒渣控制***、扒渣机及铁水罐自动扒渣控制方法
CN105956618A (zh) 基于图像动静态特征的转炉炼钢吹炼状态识别***及方法
CN111650903B (zh) 一种基于视觉识别的钢包底吹氩智能控制***
CN104392213B (zh) 一种适用于熔炼过程中的图像信息状态识别***
CN104498654A (zh) 一种高炉炉温变化趋势确定方法及装置
CN107502924A (zh) 一种用于检测电解槽槽况的***及方法
CN104549703A (zh) 一种矿用破碎机智能调速的方法及***
CN108203752A (zh) 一种中频电炉配加料控制方法及智能化***
CN112264595A (zh) 一种多流单秤的连铸铸坯定重切割控制***及控制方法
CN107367311A (zh) 一种基于机器视觉的玻璃熔窑液面高度测量及控制方法
JP4907146B2 (ja) 自動培養方法及び細胞培養装置
CN114940435A (zh) 一种定点抓渣***及方法
CN111560489A (zh) 一种转炉出钢中的台车自动走行方法和***
CN113814367B (zh) 一种基于可见光的连铸坯智能切割定尺方法
CN117187943B (zh) 一种拉晶过程中熔料检测方法、装置及电子设备
CN207223322U (zh) 智能装管设备
CN101985168B (zh) 熔体阳极板定量浇铸控制方法
CN113551748A (zh) 棒线材钢坯形体重量实时在线测量方法及***
WO2023227113A1 (zh) 一种转炉自动倒渣的渣量实时测量方法及***
CN110218960B (zh) 基于视觉识别的炉鼻子姿态自动调整***和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant