高炉炉喉煤气流分布检测方法的研究
发布时间：2021-04-03 01:21
高炉炼铁是钢铁生产中的重要环节。由于高炉炼铁技术经济指标良好,工艺简单,生产量大,劳动生产率高,能耗低,这种方法生产的生铁占世界生铁总产量的95%以上。高炉操作在很大程度上就是取得合理、适宜的煤气流分布。因此研究煤气流分布在线检测方法,对于协助操作人员判断高炉煤气流分布和炉况、指导高炉操作来获取合理煤气流分布,实现高炉冶炼优质、高产、低耗、长寿的生产目标,具有现实的经济和科学指导意义。本论文以首钢京唐钢铁厂5500m3高炉炉喉煤气流为研究对象,结合生产工艺要求、系统组成,针对十字测温只能取得几个离散的温度值、红外摄像机不能有效检测料面边缘温度和矿焦比需要假设条件,三种方法都存在局限性的情况,为了弥补单一信息的缺陷,提出了对三种不同的特征信息计算的温度结果进行融合的思想,最终实现了相对完整、准确的炉喉煤气流检测。本文研究的主要内容如下:（1）从工艺角度分析高炉炉喉煤气流检测信息的特点,确定相关的特征信息;（2）针对十字测温、红外图像灰度、矿焦比三类特征信息不能直接获得连续值,分别采用数据插值的方法对十字测温数据进行插值,提取连续温度值;运用时域和空域滤波技术对红外图像进行处理并提取灰度曲...
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１十字测温示意图??Ｆｉｇ．３．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｒｏｓｓ?ｋｍｐｅｒａｔｕｒｅ??
节首先对十字测温进行插值计算，获得十字测温梁上的连续的温度值。??高炉十字测温是高炉常用的检测设备，通常十字测温装在炉喉处，在十字测??温梁上装有测温热化偶，检测炉喉处两个主要方向的数据，如图３．１所示。其中上??面的测温点根据高炉的容积的不同而有所差异，一般大髙炉十宇测温的点数都在，??２８个左右。Ｗ京唐钢铁公司１＃高炉上的十字测温实际情况为例，即一根横梁上??只有７个点。测温点均匀分布在横梁上，但是离散的，为了更准确的反应出温度??的连续变化情况，采而插值的方法，对十字测温上的点进行插值，这样可Ｗ获得??十字测温梁上连续的温度变化值。??Ａ?ｉｉ?＼??Ｖ?ｙ??图３．１十字测温示意图??Ｆｉｇ．３．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｒｏｓｓ?ｋｍｐｅｒａｔｕｒｅ??通常用的插值方法有拉格朗日插值、分段线性插值、样条插值。拉格朗日插??值收敛性不能保证，适合做理论研究，实际应用较少。分段线性插值会由于点数??问题造成曲线不光滑。Ｈ次样条插值方法避免了前两种方法的缺点，并且Ｈ次样??条插值方法被广泛应用在冶金、机械制造、航空工业等领域。因此
?０?２０００?４０００?６０００?如００?１００００?１２０００??图３．２十字测温插值曲线图??Ｆｉｇ．３．２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅ?ｔｏ?ｔｈｅ?ｃｒｏｓｓ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｄａｔａ??３．２基于迂外图像的温度计算??红外图像信息是反映料面温度场的一个重要信息，一张红外图像是由浪多灰??度值不同的点姐成的，阁像灰度分布是对温度的一个重要反应，灰度值越大的地??方，表明对应地方的温度越高。为了获得料面温度值，首先对图像进行浓波，然??后提取灰度值，根据温度和灰度的关系计算得到温度值。??３．２．１图像的时域和空域滤波??红外摄像机采窜到的视频流数据并不能直接使用，必须先进行数字化，得到??数字图像数据。可Ｗ采用图像采集卡，把摄像机的视频信号转换为灰度相应的图??像。图像采集卞获得的图像中存在大量的干扰信息，因此需要对红外图像进行预??处理。??图像经常被强度随机信号（噪声）污染。常见的噪声有随机噪声（椒盐噪声）、脉??冲噪声、高斯噪声等。椒盐噪声是随机出现的黑白亮度值
本文编号：3116333
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１十字测温示意图??Ｆｉｇ．３．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｒｏｓｓ?ｋｍｐｅｒａｔｕｒｅ??
节首先对十字测温进行插值计算，获得十字测温梁上的连续的温度值。??高炉十字测温是高炉常用的检测设备，通常十字测温装在炉喉处，在十字测??温梁上装有测温热化偶，检测炉喉处两个主要方向的数据，如图３．１所示。其中上??面的测温点根据高炉的容积的不同而有所差异，一般大髙炉十宇测温的点数都在，??２８个左右。Ｗ京唐钢铁公司１＃高炉上的十字测温实际情况为例，即一根横梁上??只有７个点。测温点均匀分布在横梁上，但是离散的，为了更准确的反应出温度??的连续变化情况，采而插值的方法，对十字测温上的点进行插值，这样可Ｗ获得??十字测温梁上连续的温度变化值。??Ａ?ｉｉ?＼??Ｖ?ｙ??图３．１十字测温示意图??Ｆｉｇ．３．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｒｏｓｓ?ｋｍｐｅｒａｔｕｒｅ??通常用的插值方法有拉格朗日插值、分段线性插值、样条插值。拉格朗日插??值收敛性不能保证，适合做理论研究，实际应用较少。分段线性插值会由于点数??问题造成曲线不光滑。Ｈ次样条插值方法避免了前两种方法的缺点，并且Ｈ次样??条插值方法被广泛应用在冶金、机械制造、航空工业等领域。因此
?０?２０００?４０００?６０００?如００?１００００?１２０００??图３．２十字测温插值曲线图??Ｆｉｇ．３．２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅ?ｔｏ?ｔｈｅ?ｃｒｏｓｓ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｄａｔａ??３．２基于迂外图像的温度计算??红外图像信息是反映料面温度场的一个重要信息，一张红外图像是由浪多灰??度值不同的点姐成的，阁像灰度分布是对温度的一个重要反应，灰度值越大的地??方，表明对应地方的温度越高。为了获得料面温度值，首先对图像进行浓波，然??后提取灰度值，根据温度和灰度的关系计算得到温度值。??３．２．１图像的时域和空域滤波??红外摄像机采窜到的视频流数据并不能直接使用，必须先进行数字化，得到??数字图像数据。可Ｗ采用图像采集卡，把摄像机的视频信号转换为灰度相应的图??像。图像采集卞获得的图像中存在大量的干扰信息，因此需要对红外图像进行预??处理。??图像经常被强度随机信号（噪声）污染。常见的噪声有随机噪声（椒盐噪声）、脉??冲噪声、高斯噪声等。椒盐噪声是随机出现的黑白亮度值
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