[发明专利]分析烧结杯试验的红火层厚度的方法及系统

说明书

本发明公开了一种分析烧结杯试验的红火层厚度的方法及系统，该方法包括：设置摄像机并使摄像机的视域覆盖烧结杯的玻璃条侧壁区域；采用摄像机拍摄记录烧结杯试验的过程；测量摄像头的视域的实际高度；按照图像采集周期分次采集依时间先后顺序排列的多张图像；并记录每张图像的时刻点；根据实际高度与多张图像的尺寸的比值确定图像中像素点的实际位置；循环扫描多张图像的每个像素点的色彩，判断像素点是否符合红火层颜色特征，得到多张图像中的红火层上部位置与下沿位置与时刻点对应的时序数组；计算每个时刻点的红火层上部位置与下沿位置之差作为红火层宽度，得到红火层宽度的时序数组。本发明方便快捷且测量结果准确。

技术领域

本发明涉及高炉炼铁中的烧结领域，尤其涉及一种分析烧结杯试验的红火层厚度的方法及系统。

背景技术

高炉炼铁由于工艺相对简单、产量大且能耗低，是现代炼铁的主要方法，其产量占世界生铁总产量的95％以上。中国的炼铁系统以烧结、球团-高炉流程为主，烧结矿是高炉生产的主要原料，其占比在75％左右。烧结矿是一种粒度均匀、化学成分稳定、冶金性能良好的人造富矿。烧结矿的质量对高炉生产影响很大，尤其是在注重“精料”的今天。

烧结是一种将烧结混合料(含铁原料、熔剂、燃料及返矿等)配以适量的水分，经混匀及制粒后铺到烧结台车上，表面点火后，在下部风箱抽风作用下，料层内燃料自上而下燃烧放热，混合料经一系列物理化学变化后，最终固结成烧结矿的造块工艺。在烧结红火层中，混合料软化、熔融及形成液相，红火层对烧结矿产量和质量影响很大。红火层过宽则烧结透气性恶化，烧结矿产量降低，过窄则液相量不足，烧结矿强度差。一定的红火层厚度不仅可保证混合料软融产生足够的液相，而且可使液相充分冷凝结晶，这都对烧结矿质量有着至关重要的影响。

为了研究烧结红火层厚度及其变化，通常采用烧结杯试验。图1为烧结杯试验装置示意图，如图1所示，各装置功能如下：

点火罩1：气体燃料在内燃烧对料层表面进行加热；

特制烧结杯2：烧结装置的主体，形状为底部带有篦条3的中空圆柱体，杯体侧壁开槽装有透明玻璃壁条；

测温热电偶4、负压计5和流量计8：对烧结过程烟气温度、抽风负压和抽风流量进行数据采集，并在控制柜6中的仪表盘上显示；

调压阀9：调节抽风负压；

旋风除尘器7：对烟气进行除尘处理；

鼓风机10：产生压力差，使空气被抽入料层。

图2为烧结杯试验流程图，参见图2，烧结杯试验主要流程为：

配矿：将铁矿石、熔剂、燃料及返矿按比例称量；

混合：加入消化水对生石灰进行消化、混匀，再添加补加水进行混合；

制粒：将混合料送入制粒机进行制粒，使混合料粒度、化学组成均匀；

布料：将制粒后的混合料均匀布在装有铺底料的烧结杯内；

烧结：表面进行点火，抽风作用下，料层内燃料自上而下燃烧，混合料在高温下固结成烧结矿；

冷却：抽风冷却5min后，将烧结矿置于空气中冷却；

检测：对冷却后的烧结矿进行落下强度、筛分、转鼓强度等性能的检测，并分出返矿、铺底料。

通过特制烧结杯2，可以观测烧结杯试验红火层厚度，并模拟、反映实际生产烧结红火层变化情况。但如今通常采用肉眼对烧结杯红火层进行观察，数据量大、花费时间长且受主观影响大、结果准确性差，目前仍缺乏一种对红火层宽度及迁移速度进行准确计算、分析的方法。

发明内容