基于激光测厚的AOD炉炉衬侵蚀检测方法研究

发布时间：2017-05-01 23:07

  本文关键词：基于激光测厚的AOD炉炉衬侵蚀检测方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：冶金行业中,AOD炉炉衬厚度数据是反映AOD炉是否工作在安全可靠工作状态的重要参数之一。为保证AOD炉稳定生产、延长炉衬使用寿命,必须及时掌握炉衬的蚀损状态,防止因炉衬过早蚀损而出现严重故障又未能及时发现和检修,导致危险发生甚至造成停产等后果,给企业带来巨大经济损失。因而迫切需要建立高精度、高可靠性的AOD炉炉衬侵蚀检测系统。本文以吉林铁合金厂精炼中低碳铬铁合金的AOD炉为研究对象,根据激光测厚原理,构建了一种基于激光测厚的AOD炉炉衬侵蚀检测系统,开展了AOD炉衬测厚仿真实验,对系统采集数据处理方法进行了研究。通过差分法和分位数法对比分析,选择基于一阶差分的分位数法对测厚系统数据中的粗大误差进行剔除,使定点测厚时的相对测量精度由1.75%提高到0.87%,环形扫描时的相对测量精度由2.22%提高到1.44%。为减少系统误差、随机误差的干扰,实验对比了常用小波基函数、1~6层分解层数、4种阈值产生规则、三种阈值消噪方法,选择用5层db2小波基函数的给定阈值小波去噪,阈值选取采用minimaxi规则,测厚系统数据信号经过处理后,定点测厚时的相对测量精度达到0.70%,精度提高了19%,5.5Hz环形扫描时的相对测量精度达到0.78%,精度提高了54%。通过实验对比反距离加权法、克里格插值法,选择改进谢别德插值算法进行格网DEM二维显示,将测厚数据以等厚图的形式直观准确地展示出来。通过基于一阶差分的分位数法粗差剔除和小波去噪以及改进谢别德插值算法格网DEM二维显示,提高了测厚数据精度,且显示直观,可较好地指导实际生产中AOD炉炉衬的维护,对延长炉役,保证AOD炉生产安全,提高企业经济效益具有重要意义。
【关键词】：AOD 炉衬侵蚀 激光测厚 小波分析 二维显示
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TF33;TN249
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 课题的来源和研究意义7-8
• 1.1.1 课题的来源7
• 1.1.2 研究的意义7-8
• 1.2 课题国内外研究现状8-10
• 1.2.1 AOD炉炉衬检测技术国内外现状8-9
• 1.2.2 激光测厚技术的国内外发展现状9-10
• 1.3 本文的主要研究内容10-12
• 第二章 AOD炉精炼铬铁合金工艺与炉衬侵蚀分析12-21
• 2.1 AOD炉精炼铬铁合金工艺分析12-14
• 2.1.1 吹炼原理12-13
• 2.1.2 工艺路线13-14
• 2.2 AOD炉炉体研究14-17
• 2.2.1 AOD炉炉型14-15
• 2.2.2 AOD炉主要炉型参数15-16
• 2.2.3 AOD炉炉型参数的确定16-17
• 2.3 AOD炉炉衬侵蚀分析17-19
• 2.3.1 AOD炉炉衬耐火材料17-18
• 2.3.2 AOD炉炉衬蚀损机理18-19
• 2.3.3 AOD炉炉衬主要侵蚀部位19
• 2.4 本章小结19-21
• 第三章 AOD炉炉衬激光测厚系统研究21-34
• 3.1 AOD炉激光测厚系统原理21-27
• 3.1.1 激光测厚原理21-25
• 3.1.2 基于测厚的AOD炉炉衬检测系统研究25-27
• 3.2 AOD炉炉衬激光测厚系统实验模型的建立27-29
• 3.3 AOD炉炉衬激光测厚实验29-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第四章 测厚系统数据处理34-47
• 4.1 数据预处理34-36
• 4.1.1 粗大误差及消除方法34-35
• 4.1.2 基于一阶差分的分位数法粗大误差消除35-36
• 4.2 小波变换原理36-38
• 4.2.1 小波分析36-37
• 4.2.2 小波去噪37-38
• 4.3 数据的去噪38-46
• 4.3.1 不同小波函数的去噪38-41
• 4.3.2 基于阈值的小波去噪41-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第五章 二维可视化显示及系统误差分析47-56
• 5.1 AOD炉炉体模型与采样分析47-50
• 5.2 采样点的二维展开与分析50
• 5.3 插值算法研究及炉衬厚度二维显示50-55
• 5.3.1 改进谢别德插值算法51-52
• 5.3.2 不同插值方法下的等厚线图绘制52-53
• 5.3.3 插值方法的有效性评价53-55
• 5.4 测厚系统的误差分析55
• 5.5 本章小结55-56
• 第六章 总结与展望56-58
• 6.1 总结56-57
• 6.2 展望57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-63
• 作者简介63
• 攻读硕士学位期间研究成果63

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本文编号：339820