基于图像处理的高炉炉缸死铁层中焦粒信息分析

发布时间：2022-01-25 08:56

　　高炉铁口水平线下（死铁层区）死料堆的位置、大小、孔隙度、更新速度等直接决定铁水及炉渣在炉缸内的流动方式,同时影响炉缸传热、耐材的侵蚀、铁水及渣的排出速度等。使用图像处理技术对莱钢1 880m3高炉浸入死铁层中死料柱下部形状、孔隙度、焦粒尺寸、形貌分布等关键信息进行了提取。通过分析计算得到死料柱下部焦层二维孔隙度为56.73%。该区域焦粒平均粒度为15.3mm,缩减了约70%。通过形貌分析发现炉缸死铁层中焦炭更接近椭球状,该现象说明自炉顶装入后焦炭各方向消耗速度不一致,具有明显的取向性。该高炉内渣铁通过炉缸该区域死料柱焦粒过程中,水平方向与竖直方向冲刷程度较深。有助于对高炉炉缸"黑箱"进行信息解析,进一步加深操作者对于高炉冶炼过程中死料柱下部及炉缸工作状态的认知。 

【文章来源】：钢铁. 2020,55(08)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

炉缸侵蚀示意图

炉缸死铁层清除时，从高炉南向铁口探入绳锯进行了切割，并做标记。通过人工打磨、稀盐酸表面清洗、水洗后使用无人机等高度逐块俯视拍照。通过标记及图像拼接出一个接近径向的完整断面，如图2所示。该拼接断面位于高炉南残铁口炉缸径向偏西27°方向。可以看到，残铁中残存大量肉眼可见焦粒，与下部富铁区有着明显的界限区分，即死料柱浸入死铁层中的部分。1.2 基于图像处理的技术流程

盐酸清洗表面后焦炭颗粒与富铁相色度上存在着明显差异，因此，通过分区域设置阈值来区分代表焦粒与铁相的像素。首先通过图像裁剪，将界限清晰的焦区与铁区分离。将彩色焦区图片（255×255×55）转换为灰度图（0～255），其中0代表“全黑”，255代表“纯白”。由于图片中照射角度、焦粒聚集不均匀等现象造成照片整体明暗度不同，如以单一阈值去区分焦粒与铁相会存在较大的误差。因此，通过反复试验，将图片分为6个区。对每一区设置不同的阈值从而达到较理想的效果。识别中，运用的规则为：对于任意区域Z像素位置（i,j）点，给出灰度阈值uz，则

【参考文献】：
期刊论文
[1]鞍钢新4号高炉优化生产实践[J]. 张立国,范振夫,刘宝奎,邵思维.  中国冶金. 2020(05)
[2]高炉死料柱状态及其对铁水流动的影响[J]. 宋阳,狄瞻霞,刘颖,龙红明,王平.  钢铁. 2019(03)
[3]泰钢1号高炉取消中心加焦的研究与实践[J]. 陈培敦,孙其德,薛玉卿,刘家辰,王涛.  中国冶金. 2019(01)
[4]柳钢4号高炉侧壁温度升高与侵蚀状态分析[J]. 常治宇,张建良,宁晓钧,焦克新,莫朝兴,陈汝刚.  中国冶金. 2018(06)
[5]鞍钢鲅鱼圈1号高炉停炉实践[J]. 佟溥昊,戴永燕,蒋益,黄菊,白欣.  冶金能源. 2018(02)
[6]高炉非稳态出铁过程中死料柱状态对铁水流场影响的数值模拟[J]. 朱雯,金焱,祝俊俊,袁辉.  上海金属. 2018(01)
[7]酒钢1号高炉炉缸环状死料柱的形成[J]. 李继昌.  炼铁. 2010(01)
[8]高炉炉缸死焦堆对渣滞留率的影响[J]. 朱进锋,程树森,赵宏博,张琳.  北京科技大学学报. 2009(02)
[9]高炉内碱金属的富集循环[J]. 柏凌,张建良,郭豪,张雪松,张曦东.  钢铁研究学报. 2008(09)
[10]高炉炉缸活跃性评价的新认识[J]. 陈辉,吴胜利,余晓波.  钢铁. 2007(10)



本文编号：3608254