转炉出钢下渣检测方法与挡渣设备的研究

摘要

近年来受经济下行压力影响，钢铁行业利润持续下滑，而低品质钢种普遍出现亏损，附加值高的高质量钢越来越受到钢企的追捧。炼钢过程要想取得高品质钢，就要控制好进入钢水中的钢渣量，转炉炼钢中所有工序都要尽量减少钢渣产生。本课题的研究目的就是为了减少转炉出钢过程中进入钢水罐中的钢渣量。
　　钢水、钢渣的热辐射系数存在差别，红外热像下渣系统正是利用了这一差别进行工作的。物体的结构、表面特征及温度决定了红外辐射量。本课题主要是对红外热图像进行预处理，对转炉出钢下渣目标提取进行了分析。基于图像处理的下渣检测系统可以准确判断下渣点，控制挡渣设备进行工作。对下渣点进行准确判断就可以得到高品质钢水，对钢渣也可以进行回收并综合利用。不但可以控制炼钢成本、取得经济效益，而且还减少了环境污染，具有很大社会效益。
　　对下渣过程进行了模拟，得到了下渣规律及其影响因素。由于红外热像仪采集的是二维图像，在平面上再现了钢渣含量却不能反映钢渣在钢流内的真实含量，所以本文采用数值模拟法对钢渣表面含量和入口钢渣之间的关系进行了分析。
　　挡渣设备的稳定性也是影响挡渣可靠性的因素之一。本文对悬挂式和地面轨道型两种挡渣塞投放装置优缺点进行了介绍，并对地面轨道型挡渣塞投放装置进行了设计。
　　经过现场实际运行表明，该系统可以有效的检测转炉出钢下渣，地面轨道型挡渣投放装置可以可靠的进行投放挡渣塞。

目录

第1章 绪论

1.1 课题来源及意义

1.2 国内外研究情况

1.3本课题主要研究内容

第2章 基于红外成像的下渣检测

2.1 红外热成像系统原理

2.2 红外热成像系统构成

2.3 图像灰度化处理

2.4灰度直方图的增强

2.5 图像的去噪处理

2.6 图像的锐化

2.7钢渣含量的确定

2.8本章小结

第3章 转炉出钢下渣过程数值模拟

3.1建立数学模型

3.2建立几何模型及网格划分

3.3 FLUENT软件仿真

3.4 FLUENT模拟结果与分析

3.5本章小结

第4章 地面轨道型挡渣塞投放装置设计

4.1 两种挡渣塞设备特点

4.2 轨道型挡渣标设备设计

4.3 实验设计结果分析

4.4本章小结

第5章 现场运行情况

5.1引言

5.2 现场运行情况

5.3 常见故障分析及处理

5.4 本章小结

结论

参考文献

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致谢

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