转炉炼钢炉口光谱分析用于终点温度控制的研究
发布时间：2021-07-30 12:24
转炉炼钢是现代钢铁生产中重要方式,我国86%的钢产量出自转炉炼钢。转炉炼钢终点控制是其关键工艺之一。所谓转炉炼钢终点控制是指在炼钢过程中,准确地控制冶炼终点钢水温度和碳含量,对控制钢水质量,节能降耗,提高劳动生产率有着及其重要的意义。在转炉冶炼过程中,由于加入原材料的不稳定性和吹炼过程中复杂的化学反应,对终点碳、温度进行准确地在线检测,一直是全世界冶金行业亟待解决的难题。本文针对这一问题,基于转炉炼钢炉口的光谱辐射信息特征分析,开展转炉炼钢钢水温度在线非接触测量研究,从而实现终点温度准确的在线控制。通过对炉口 345nm到1045nm波段的光谱数据分析,炉口光谱为特征谱线叠加在连续辐射上,在可见光波段有明显的辐射能力。依据所获得的炉口辐射光谱信息,根据黑体辐射理论采用双色法、三色法（灰体模型和Hottel-Broughton模型）及多光谱分析方法分别计算了辐射的平均温度。以彩色CCD为探测器件测量了转炉口光谱辐射投影温度,并进行了伪彩色编码;对转炉口辐射光谱图像进行预处理,包括灰度增强处理、去噪处理、大津（OTSU）阈值分割等;将RGB彩色图像变换到其他彩色空间进行灰度处理;统计了转炉...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：167 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２．１工人进行取样操作?图１．２．２工人进行看样操作??．．．．
图１．２．３静态控制与动态控制的吹炼轨迹??信息终点判定法??算机技术、光学技术、图像处理技术的快速发展，一些先进的吹，以弥补传统吹炼控制数据检测不精确、设备昂贵等缺点。??计量方法??工大学董美蓉［１１］等基于激光诱导击穿光谱（ＬＩＢＳ）分析理论，分成分，与预先建立的元素特征谱线“强度－浓度”数据库匹对，１５?８〇１１（１５＾＇０１１１等［１２］利用红外波段激光穿透炉气所发生的强度及散氧化碳的含量来间接反映烟气中的化学成分及烟气温度，对吹炼据。美国伯利恒［１３］公司研制一种光学探头，通过测定供氧量和的辐射强度，统计强度变化量最终得到相关的统计公式，在对于，碳含量＜０．０６％范围控制有一定的精确度。Ｓａｌｖａｄｏｒ［１４］等利用红气体中固体颗粒发射率从而计算气固两相流温度，从而对炼钢吹何平［１５］等采用激光气体分析法开发出新型转炉动态控制系统，应
转炉炼钢炉口光谱分析用于终类繁多，可分为辐射光谱法和激光光谱法两大类。辐射法包括图像法和红外发射ＣＴ法；激光光谱法包括干涉法（全息法、光谱法。散射光谱法又包括瑞利散射法、拉曼散射光谱法、光光谱法。它们的原理是将流场中各处折射率变化转变为各器视觉探测器件上，从而进行定量或者定性分析，图１．２．６变化示意图。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]医用显微成像光谱仪的光谱定标技术[J]. 魏巍,崔继承,唐玉国,孙慈,潘明忠. 光学精密工程. 2016(05)
[2]独立元回归在转炉终点温度预测中的应用[J]. 李鸣,严良涛,李赣平. 测控技术. 2016(04)
[3]转炉炼钢终点控制技术应用现状[J]. 冯士超,王艳红,丁瑞锋. 冶金自动化. 2016(02)
[4]改进的阈值加权平均HSV与小波变换图像融合[J]. 权亚楠,卜丽静,武文波. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2016(01)
[5]基于小波分析和灰度纹理特征的乳腺X线图像微钙化点区域的提取[J]. 彭庆涛,吴水才,高宏建,曹红光. 北京生物医学工程. 2015(05)
[6]莱钢265m2烧结机提高终点控制准确度的实践[J]. 徐春玲,张敬现,毛友庄,毕欣成,刘建峰. 山东冶金. 2015(04)
[7]机载宽视场大相对孔径成像光谱仪[J]. 陈伟,郑玉权,薛庆生. 光学精密工程. 2015(01)
[8]基于炉口火焰图像的炼钢终点研究与优化[J]. 龚志红,谭海涛. 电脑知识与技术. 2013(16)
[9]应用烟气分析动态控制技术冶炼高硅铁水的实践[J]. 吴明,石知机. 钢铁. 2012(12)
[10]液相和固相钢铁的激光诱导击穿光谱特性[J]. 董美蓉,陆继东,李军,陈凯,潘圣华,姚顺春,李俊彦. 光学学报. 2011(01)
博士论文
[1]转炉冶炼中高碳钢过程及终点控制研究[D]. 汪宙.北京科技大学 2016
[2]数字散斑干涉三维变形测量系统及其应用研究[D]. 顾国庆.南京航空航天大学 2013
[3]SVM和CBR的建模研究及其在转炉炼钢过程的应用[D]. 王心哲.大连理工大学 2012
[4]转炉炼钢吹炼数据预测中火焰图像多特征提取方法研究[D]. 刘辉.昆明理工大学 2012
[5]基于炉口火焰光谱信息的转炉炼钢终点在线碳含量测量方法研究[D]. 许凌飞.南京理工大学 2011
[6]炉口辐射信息用于转炉终点判定的建模及预测研究[D]. 温宏愿.南京理工大学 2009
[7]超声速燃烧室中凹腔上游横向喷注燃料的流动、混合与燃烧特性研究[D]. 耿辉.国防科学技术大学 2007
[8]智能控制技术在炼钢电弧炉中的应用研究[D]. 马戎.西北工业大学 2006
[9]可视化火焰测量系统的开发及应用[D]. 李志宏.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2006
[10]基于炉内温度场可视化的燃烧优化控制方法研究[D]. 王淅芬.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]基于光谱分析和支持向量机算法的转炉炼钢终点碳分类检测技术[D]. 王坤.南京理工大学 2015
[2]炉口火焰序列图像颜色特征提取方法[D]. 郭小玉.湖南科技大学 2014
[3]基于辅料资源运行特性的转炉炼钢过程建模及优化研究[D]. 陈凤银.武汉科技大学 2012
[4]炼钢转炉汽化冷却烟道热力性能模拟与计算[D]. 崔敏.浙江大学 2012
[5]复吹转炉炼钢的流场数值模拟[D]. 朱丽伟.武汉科技大学 2011
[6]顶吹转炉炼钢辅助决策系统研究[D]. 王文龙.杭州电子科技大学 2011
[7]三维温度场火焰监控系统在660MW“W”火焰炉上的应用[D]. 李文沧.华北电力大学 2011
[8]声波作用下预混火焰热工参数的测量与分析[D]. 张越峰.浙江工业大学 2010
[9]基于自适应神经网络模糊推理系统的转炉终点预测研究[D]. 陈中华.南京理工大学 2010
[10]光纤式钢水温度测量仪的研制[D]. 李杨.东北大学 2008
本文编号：3311400
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：167 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２．１工人进行取样操作?图１．２．２工人进行看样操作??．．．．
图１．２．３静态控制与动态控制的吹炼轨迹??信息终点判定法??算机技术、光学技术、图像处理技术的快速发展，一些先进的吹，以弥补传统吹炼控制数据检测不精确、设备昂贵等缺点。??计量方法??工大学董美蓉［１１］等基于激光诱导击穿光谱（ＬＩＢＳ）分析理论，分成分，与预先建立的元素特征谱线“强度－浓度”数据库匹对，１５?８〇１１（１５＾＇０１１１等［１２］利用红外波段激光穿透炉气所发生的强度及散氧化碳的含量来间接反映烟气中的化学成分及烟气温度，对吹炼据。美国伯利恒［１３］公司研制一种光学探头，通过测定供氧量和的辐射强度，统计强度变化量最终得到相关的统计公式，在对于，碳含量＜０．０６％范围控制有一定的精确度。Ｓａｌｖａｄｏｒ［１４］等利用红气体中固体颗粒发射率从而计算气固两相流温度，从而对炼钢吹何平［１５］等采用激光气体分析法开发出新型转炉动态控制系统，应
转炉炼钢炉口光谱分析用于终类繁多，可分为辐射光谱法和激光光谱法两大类。辐射法包括图像法和红外发射ＣＴ法；激光光谱法包括干涉法（全息法、光谱法。散射光谱法又包括瑞利散射法、拉曼散射光谱法、光光谱法。它们的原理是将流场中各处折射率变化转变为各器视觉探测器件上，从而进行定量或者定性分析，图１．２．６变化示意图。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]医用显微成像光谱仪的光谱定标技术[J]. 魏巍,崔继承,唐玉国,孙慈,潘明忠. 光学精密工程. 2016(05)
[2]独立元回归在转炉终点温度预测中的应用[J]. 李鸣,严良涛,李赣平. 测控技术. 2016(04)
[3]转炉炼钢终点控制技术应用现状[J]. 冯士超,王艳红,丁瑞锋. 冶金自动化. 2016(02)
[4]改进的阈值加权平均HSV与小波变换图像融合[J]. 权亚楠,卜丽静,武文波. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2016(01)
[5]基于小波分析和灰度纹理特征的乳腺X线图像微钙化点区域的提取[J]. 彭庆涛,吴水才,高宏建,曹红光. 北京生物医学工程. 2015(05)
[6]莱钢265m2烧结机提高终点控制准确度的实践[J]. 徐春玲,张敬现,毛友庄,毕欣成,刘建峰. 山东冶金. 2015(04)
[7]机载宽视场大相对孔径成像光谱仪[J]. 陈伟,郑玉权,薛庆生. 光学精密工程. 2015(01)
[8]基于炉口火焰图像的炼钢终点研究与优化[J]. 龚志红,谭海涛. 电脑知识与技术. 2013(16)
[9]应用烟气分析动态控制技术冶炼高硅铁水的实践[J]. 吴明,石知机. 钢铁. 2012(12)
[10]液相和固相钢铁的激光诱导击穿光谱特性[J]. 董美蓉,陆继东,李军,陈凯,潘圣华,姚顺春,李俊彦. 光学学报. 2011(01)
博士论文
[1]转炉冶炼中高碳钢过程及终点控制研究[D]. 汪宙.北京科技大学 2016
[2]数字散斑干涉三维变形测量系统及其应用研究[D]. 顾国庆.南京航空航天大学 2013
[3]SVM和CBR的建模研究及其在转炉炼钢过程的应用[D]. 王心哲.大连理工大学 2012
[4]转炉炼钢吹炼数据预测中火焰图像多特征提取方法研究[D]. 刘辉.昆明理工大学 2012
[5]基于炉口火焰光谱信息的转炉炼钢终点在线碳含量测量方法研究[D]. 许凌飞.南京理工大学 2011
[6]炉口辐射信息用于转炉终点判定的建模及预测研究[D]. 温宏愿.南京理工大学 2009
[7]超声速燃烧室中凹腔上游横向喷注燃料的流动、混合与燃烧特性研究[D]. 耿辉.国防科学技术大学 2007
[8]智能控制技术在炼钢电弧炉中的应用研究[D]. 马戎.西北工业大学 2006
[9]可视化火焰测量系统的开发及应用[D]. 李志宏.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2006
[10]基于炉内温度场可视化的燃烧优化控制方法研究[D]. 王淅芬.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]基于光谱分析和支持向量机算法的转炉炼钢终点碳分类检测技术[D]. 王坤.南京理工大学 2015
[2]炉口火焰序列图像颜色特征提取方法[D]. 郭小玉.湖南科技大学 2014
[3]基于辅料资源运行特性的转炉炼钢过程建模及优化研究[D]. 陈凤银.武汉科技大学 2012
[4]炼钢转炉汽化冷却烟道热力性能模拟与计算[D]. 崔敏.浙江大学 2012
[5]复吹转炉炼钢的流场数值模拟[D]. 朱丽伟.武汉科技大学 2011
[6]顶吹转炉炼钢辅助决策系统研究[D]. 王文龙.杭州电子科技大学 2011
[7]三维温度场火焰监控系统在660MW“W”火焰炉上的应用[D]. 李文沧.华北电力大学 2011
[8]声波作用下预混火焰热工参数的测量与分析[D]. 张越峰.浙江工业大学 2010
[9]基于自适应神经网络模糊推理系统的转炉终点预测研究[D]. 陈中华.南京理工大学 2010
[10]光纤式钢水温度测量仪的研制[D]. 李杨.东北大学 2008
本文编号：3311400
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3311400.html
