一种基于成像技术的烧结矿质量在线分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于成像技术的烧结矿质量在线分析方法，属于钢铁原料生产技术领域。该方法包括步骤如下：对成品烧结矿在线摄像，进而根据图像中各像素点的RGB值区分烧成料、欠烧料和过烧料，并计算各料所占的面积，最终判断烧结矿的质量。本发明专利技术可在线对烧结矿质量进行及时、有效的评价与指导，解决传统模式“离线—滞后—人工”的弊端，对烧结生产实现闭环控制，有利于铁前生产原料质量的稳定。对指导钢铁企业烧结矿生产，稳定铁前原料质量具有显著指导意义。显著指导意义。显著指导意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于成像技术的烧结矿质量在线分析方法


[0001]本专利技术属于钢铁原料生产
，具体涉及一种基于成像技术的烧结矿质量在线分析方法。

技术介绍

[0002]随着国内钢铁业的发展，钢铁企业铁前环节（料场、球团、烧结、高炉）大而不强的局面日渐显现。由于缺乏迭代更新，铁前原料的检验方法仍然延续传统检测模式，各类问题日益凸显：（1）取样、制样环节受管理水平、工况条件、制备手法等因素影响存在一定偏差。（2）取样周期较长，无法及时反应该取样周期内原料成分的变化，甚至掩盖了该取样周期内原料成分的异常变化。（3）传统检测手段结果滞后时间较长，延误了工艺参数的针对性调整，导致现场无法及时调整生产方针，引起不必要的成本损失。
[0003]基于上述背景，本专利技术提出一种基于成像技术的烧结矿质量在线分析方法，旨在提供一种适应于钢铁企业实际生产情况，通过对烧结矿成像进行实时分析，可在线对烧结矿质量进行及时、有效的评价与指导，解决传统模式“离线—滞后—人工”的弊端，对烧结生产实现闭环控制，有利于铁前生产原料质量的稳定。

技术实现思路

[0004]解决的技术问题：针对上述技术问题，本专利技术提供了一种基于成像技术的烧结矿质量在线分析方法。该技术方案主要是通过对成品烧结矿在线高速成像，基于不同烧结矿的RGB值，计算反射率，对图片进行处理，从而可以区分和计算烧结烧成率，稳定铁前原料质量。
[0005]技术方案：一种基于成像技术的烧结矿质量在线分析方法，步骤如下：对成品烧结矿在线摄像，进而根据图像中各像素点的RGB值区分烧成料、欠烧料和过烧料，并计算各料所占的面积，最终判断烧结矿的质量。
[0006]优选的，所述区分烧成料、欠烧料和过烧料的方法为：计算图像中各像素点的R、G、B值，进而计算各像素点的反射率，根据反射率大小判断对应像素点为烧成料、欠烧料或过烧料。
[0007]进一步的，反射率的计算方式为：其中k取0.395~0.400。
[0008]进一步的，当反射率属于[5,11]时，该像素点为过烧料；当反射率属于(11,20)时，该像素点为烧成料；当反射率属于[20,26]时，该像素点为欠烧料。
[0009]优选的，所述烧结矿的质量以I值评价，其计算方式如下：
[0010]其中，I为烧结矿质量评价指数；下标Q、N、G分别表示烧结中的欠烧、烧成、过烧状态；系数q、n、g分别表示欠烧料、烧成料、过烧料的权重系数；S表示不同状态的物料在图像中所占的面积比例。
[0011]进一步的，q取0.20~0.30；n取0.80~1；g取0.05~0.15。
[0012]优选的，所述在线摄像采用频率为1000帧及以上的影像设备。
[0013]优选的，在摄像前对成品烧结矿进行吹扫和打光。
[0014]有益效果：本专利技术可在线对烧结矿质量进行及时、有效的评价与指导，解决传统模式“离线—滞后—人工”的弊端，对烧结生产实现闭环控制，有利于铁前生产原料质量的稳定。对指导钢铁企业烧结矿生产，稳定铁前原料质量具有显著指导意义。
附图说明
[0015]图1是第一批次的烧结矿成像；图2是第二批次的烧结矿成像。
实施方式
[0016]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。
实施例
[0017]在某钢铁企业烧结车间成品皮带处按照本专利技术所述技术方案设置高速成像装置、空气吹扫装置、强光装置；为保证技术方案的应用效果，降低干扰因素影响，影像设备的帧率在1000帧以上可以更好反映皮带上烧结矿的质量状态，辅助架设的强光设备应分别至于皮带两侧，可以消除光线阴影，提高成像质量。成像频次在1次/分钟以上可最大程度提高烧结矿质量评价精度。
[0018]按频次对皮带上的烧结矿进行成像截取，对所截取的烧结矿成像进行灰度处理，计算图像中各像素点的R、G、B值，进而计算各像素点的反射率，根据反射率大小判断对应像素点为烧成料、欠烧料或过烧料；计算各料所占的面积，最终判断烧结矿的质量；反射率的计算方式为：其中k取0.395~0.400；当反射率属于[5,11]时，该像素点为过烧料；当反射率属于(11,20)时，该像素点为烧成料；当反射率属于[20,26]时，该像素点为欠烧料；烧结矿的质量以I值评价，其计算方式如下：
[0019]其中，I为烧结矿质量评价指数；下标Q、N、G分别表示烧结中的欠烧、烧成、过烧状态；S表示不同状态的物料在图像中所占的面积比例；系数q、n、g分别表示欠烧料、烧成料、过烧料的权重系数；欠烧料影响烧结强度，q取0.20~0.30；烧成料越多，烧结矿质量越好，即烧成料与烧结质量呈完全正相关，n取0.80~1；过烧料越多，烧结矿强度越好，但其其余冶金
性能会变差，g取0.05~0.15。
[0020]本次计算选择在两个时段对烧结矿质量进行评测；第一批次：通过计算，各物料所占面积为欠烧料14.08 %；烧成料79.90 %；过熔料6.02 %。代入烧结矿质量评价指数计算公式中，分别对q、n、g赋值0.25、0.85、0.10进行计算，得出I值为0.614；第二批次：通过计算，各物料所占面积为欠烧料11.90 %；烧成料84.08 %；过熔料4.02 %。代入烧结矿质量评价指数计算公式中，分别对q、n、g赋值0.25、0.85、0.10进行计算，得出I值为0.667；通过计算烧结矿的I值，可快速比对烧结矿质量的变化情况，相比传统的测试方法，即取样、制样、成分检测、冶金性能检测，该方法省事省力，至少可节约实验测试人员2
‑
3人，在烧结矿进入高炉之前（＞8小时）即可对烧结矿质量有所了解。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于成像技术的烧结矿质量在线分析方法，其特征在于，步骤如下：对成品烧结矿在线摄像，进而根据图像中各像素点的RGB值区分烧成料、欠烧料和过烧料，并计算各料所占的面积，最终判断烧结矿的质量。2.根据权利要求1所述的一种基于成像技术的烧结矿质量在线分析方法，其特征在于，所述区分烧成料、欠烧料和过烧料的方法为：计算图像中各像素点的R、G、B值，进而计算各像素点的反射率，根据反射率大小判断对应像素点为烧成料、欠烧料或过烧料。3.根据权利要求2所述的一种基于成像技术的烧结矿质量在线分析方法，其特征在于，反射率的计算方式为：其中k取0.395~0.400。4.根据权利要求2所述的一种基于成像技术的烧结矿质量在线分析方法，其特征在于，当反射率属于[5,11]时，该像素点为过烧料；当反射率属于(11,20)时，该像素点为烧成料；当反射率属于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜屏，邸航，王永红，邢轶玮，程宝泉，
申请(专利权)人：张家港宏昌钢板有限公司江苏省沙钢钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：