基于圖像處理的高爐爐缸死鐵層中焦粒信息分析
發(fā)布時(shí)間:2022-01-25 08:56
高爐鐵口水平線(xiàn)下(死鐵層區(qū))死料堆的位置、大小、孔隙度、更新速度等直接決定鐵水及爐渣在爐缸內(nèi)的流動(dòng)方式,同時(shí)影響爐缸傳熱、耐材的侵蝕、鐵水及渣的排出速度等。使用圖像處理技術(shù)對(duì)萊鋼1 880m3高爐浸入死鐵層中死料柱下部形狀、孔隙度、焦粒尺寸、形貌分布等關(guān)鍵信息進(jìn)行了提取。通過(guò)分析計(jì)算得到死料柱下部焦層二維孔隙度為56.73%。該區(qū)域焦粒平均粒度為15.3mm,縮減了約70%。通過(guò)形貌分析發(fā)現(xiàn)爐缸死鐵層中焦炭更接近橢球狀,該現(xiàn)象說(shuō)明自爐頂裝入后焦炭各方向消耗速度不一致,具有明顯的取向性。該高爐內(nèi)渣鐵通過(guò)爐缸該區(qū)域死料柱焦粒過(guò)程中,水平方向與豎直方向沖刷程度較深。有助于對(duì)高爐爐缸"黑箱"進(jìn)行信息解析,進(jìn)一步加深操作者對(duì)于高爐冶煉過(guò)程中死料柱下部及爐缸工作狀態(tài)的認(rèn)知。
【文章來(lái)源】:鋼鐵. 2020,55(08)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
爐缸侵蝕示意圖
爐缸死鐵層清除時(shí),從高爐南向鐵口探入繩鋸進(jìn)行了切割,并做標(biāo)記。通過(guò)人工打磨、稀鹽酸表面清洗、水洗后使用無(wú)人機(jī)等高度逐塊俯視拍照。通過(guò)標(biāo)記及圖像拼接出一個(gè)接近徑向的完整斷面,如圖2所示。該拼接斷面位于高爐南殘鐵口爐缸徑向偏西27°方向?梢钥吹剑瑲堣F中殘存大量肉眼可見(jiàn)焦粒,與下部富鐵區(qū)有著明顯的界限區(qū)分,即死料柱浸入死鐵層中的部分。1.2 基于圖像處理的技術(shù)流程
鹽酸清洗表面后焦炭顆粒與富鐵相色度上存在著明顯差異,因此,通過(guò)分區(qū)域設(shè)置閾值來(lái)區(qū)分代表焦粒與鐵相的像素。首先通過(guò)圖像裁剪,將界限清晰的焦區(qū)與鐵區(qū)分離。將彩色焦區(qū)圖片(255×255×55)轉(zhuǎn)換為灰度圖(0~255),其中0代表“全黑”,255代表“純白”。由于圖片中照射角度、焦粒聚集不均勻等現(xiàn)象造成照片整體明暗度不同,如以單一閾值去區(qū)分焦粒與鐵相會(huì)存在較大的誤差。因此,通過(guò)反復(fù)試驗(yàn),將圖片分為6個(gè)區(qū)。對(duì)每一區(qū)設(shè)置不同的閾值從而達(dá)到較理想的效果。識(shí)別中,運(yùn)用的規(guī)則為:對(duì)于任意區(qū)域Z像素位置(i,j)點(diǎn),給出灰度閾值uz,則
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鞍鋼新4號(hào)高爐優(yōu)化生產(chǎn)實(shí)踐[J]. 張立國(guó),范振夫,劉寶奎,邵思維. 中國(guó)冶金. 2020(05)
[2]高爐死料柱狀態(tài)及其對(duì)鐵水流動(dòng)的影響[J]. 宋陽(yáng),狄瞻霞,劉穎,龍紅明,王平. 鋼鐵. 2019(03)
[3]泰鋼1號(hào)高爐取消中心加焦的研究與實(shí)踐[J]. 陳培敦,孫其德,薛玉卿,劉家辰,王濤. 中國(guó)冶金. 2019(01)
[4]柳鋼4號(hào)高爐側(cè)壁溫度升高與侵蝕狀態(tài)分析[J]. 常治宇,張建良,寧曉鈞,焦克新,莫朝興,陳汝剛. 中國(guó)冶金. 2018(06)
[5]鞍鋼鲅魚(yú)圈1號(hào)高爐停爐實(shí)踐[J]. 佟溥昊,戴永燕,蔣益,黃菊,白欣. 冶金能源. 2018(02)
[6]高爐非穩(wěn)態(tài)出鐵過(guò)程中死料柱狀態(tài)對(duì)鐵水流場(chǎng)影響的數(shù)值模擬[J]. 朱雯,金焱,?】,袁輝. 上海金屬. 2018(01)
[7]酒鋼1號(hào)高爐爐缸環(huán)狀死料柱的形成[J]. 李繼昌. 煉鐵. 2010(01)
[8]高爐爐缸死焦堆對(duì)渣滯留率的影響[J]. 朱進(jìn)鋒,程樹(shù)森,趙宏博,張琳. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)
[9]高爐內(nèi)堿金屬的富集循環(huán)[J]. 柏凌,張建良,郭豪,張雪松,張曦東. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2008(09)
[10]高爐爐缸活躍性評(píng)價(jià)的新認(rèn)識(shí)[J]. 陳輝,吳勝利,余曉波. 鋼鐵. 2007(10)
本文編號(hào):3608254
【文章來(lái)源】:鋼鐵. 2020,55(08)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
爐缸侵蝕示意圖
爐缸死鐵層清除時(shí),從高爐南向鐵口探入繩鋸進(jìn)行了切割,并做標(biāo)記。通過(guò)人工打磨、稀鹽酸表面清洗、水洗后使用無(wú)人機(jī)等高度逐塊俯視拍照。通過(guò)標(biāo)記及圖像拼接出一個(gè)接近徑向的完整斷面,如圖2所示。該拼接斷面位于高爐南殘鐵口爐缸徑向偏西27°方向?梢钥吹剑瑲堣F中殘存大量肉眼可見(jiàn)焦粒,與下部富鐵區(qū)有著明顯的界限區(qū)分,即死料柱浸入死鐵層中的部分。1.2 基于圖像處理的技術(shù)流程
鹽酸清洗表面后焦炭顆粒與富鐵相色度上存在著明顯差異,因此,通過(guò)分區(qū)域設(shè)置閾值來(lái)區(qū)分代表焦粒與鐵相的像素。首先通過(guò)圖像裁剪,將界限清晰的焦區(qū)與鐵區(qū)分離。將彩色焦區(qū)圖片(255×255×55)轉(zhuǎn)換為灰度圖(0~255),其中0代表“全黑”,255代表“純白”。由于圖片中照射角度、焦粒聚集不均勻等現(xiàn)象造成照片整體明暗度不同,如以單一閾值去區(qū)分焦粒與鐵相會(huì)存在較大的誤差。因此,通過(guò)反復(fù)試驗(yàn),將圖片分為6個(gè)區(qū)。對(duì)每一區(qū)設(shè)置不同的閾值從而達(dá)到較理想的效果。識(shí)別中,運(yùn)用的規(guī)則為:對(duì)于任意區(qū)域Z像素位置(i,j)點(diǎn),給出灰度閾值uz,則
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鞍鋼新4號(hào)高爐優(yōu)化生產(chǎn)實(shí)踐[J]. 張立國(guó),范振夫,劉寶奎,邵思維. 中國(guó)冶金. 2020(05)
[2]高爐死料柱狀態(tài)及其對(duì)鐵水流動(dòng)的影響[J]. 宋陽(yáng),狄瞻霞,劉穎,龍紅明,王平. 鋼鐵. 2019(03)
[3]泰鋼1號(hào)高爐取消中心加焦的研究與實(shí)踐[J]. 陳培敦,孫其德,薛玉卿,劉家辰,王濤. 中國(guó)冶金. 2019(01)
[4]柳鋼4號(hào)高爐側(cè)壁溫度升高與侵蝕狀態(tài)分析[J]. 常治宇,張建良,寧曉鈞,焦克新,莫朝興,陳汝剛. 中國(guó)冶金. 2018(06)
[5]鞍鋼鲅魚(yú)圈1號(hào)高爐停爐實(shí)踐[J]. 佟溥昊,戴永燕,蔣益,黃菊,白欣. 冶金能源. 2018(02)
[6]高爐非穩(wěn)態(tài)出鐵過(guò)程中死料柱狀態(tài)對(duì)鐵水流場(chǎng)影響的數(shù)值模擬[J]. 朱雯,金焱,?】,袁輝. 上海金屬. 2018(01)
[7]酒鋼1號(hào)高爐爐缸環(huán)狀死料柱的形成[J]. 李繼昌. 煉鐵. 2010(01)
[8]高爐爐缸死焦堆對(duì)渣滯留率的影響[J]. 朱進(jìn)鋒,程樹(shù)森,趙宏博,張琳. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)
[9]高爐內(nèi)堿金屬的富集循環(huán)[J]. 柏凌,張建良,郭豪,張雪松,張曦東. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2008(09)
[10]高爐爐缸活躍性評(píng)價(jià)的新認(rèn)識(shí)[J]. 陳輝,吳勝利,余曉波. 鋼鐵. 2007(10)
本文編號(hào):3608254
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