CN108195201A - 一种基于料面视频识别的自适应控制型燃气喷吹装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于料面视频识别的自适应控制型燃气喷吹装置，该装置包括烧结机台车、喷吹罩、燃气喷吹装置，其特征在于：燃气喷吹装置包括燃气喷吹总管、燃气喷吹支管和燃气喷吹管，喷吹罩位于烧结机台车的上部，燃气喷吹总管设置在喷吹罩的外侧，燃气喷吹管设置在烧结机台车的上方且燃气喷吹管位于喷吹罩内，燃气喷吹支管一端连接燃气喷吹总管和另一端连接燃气喷吹管，燃气喷吹管上设有燃气喷吹孔；该装置还包括在烧结机台车运行方向上，设置在喷吹罩上游且位于烧结机台车上部的料面视频识别装置。本发明可根据识别到的料面颜色判断出不健康的料面所对应的燃气喷吹管及相应电动阀门需要调节的开度，从而准确快速地解决料面发白的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种烧结机燃气喷吹装置及其燃气喷吹方法，具体涉及一种基于料面视频识别的燃气喷吹自适应控制装置及其方法，属于烧结领域。
背景技术
烧结工艺是炼铁流程中的一个关键环节，其原理是将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，烧结成块，从而送往高炉进行下一步工序。
为了降低高炉炼铁的焦比和冶炼成本，高炉对烧结矿的要求往往是高强度和高还原性。烧结工序中，一般要求烧结矿具有较高的强度、高成品率、较低的返矿率，以及较低的燃料消耗。高强度和高还原性的烧结矿在高炉冶炼过程中消耗较少的焦炭，从而降低二氧化碳的排放。从长远角度考虑，二氧化碳减排要求将成为制约钢铁工业发展的瓶颈之一。据相关资料介绍，烧结与高炉工序二氧化碳排放量约占工业排放总量的60％。因此，无论从企业降低成本考虑还是从环境保护角度考虑，减少烧结固体燃料消耗比例与降低高炉炉料的燃料比成为炼铁技术的迫切之需。
在此大环境下，日本JFE公司开发的“烧结料面气体燃料喷吹技术”应运而生，其原理是通过在点火炉后一段距离的烧结料面上方喷吹稀释到可燃浓度下限以下的气体燃料，使其在烧结料层内燃烧供热，从而降低烧结矿生产中的固体碳用量以及CO2排放量。同时，由于气体燃料的燃烧加宽了烧结料层在生产时的高温带宽度，所以使得1200～1400℃的烧结矿温度时间得到延长，从而使得烧结矿的强度以及5～10mm孔隙率得到有效加强。目前看来该技术具有较好的节能减排提质效果。
现有技术下的喷吹装置结构：喷吹装置由喷吹总管、喷吹支管、喷吹管排、燃气喷吹孔、喷吹罩与侧部密封件组成。其中喷吹总管一端与厂区燃气管道相连，另一端通过喷吹支管与喷吹管排相连，喷吹管排位于喷吹罩内，并位于烧结机台车上方。燃气在生产时，从厂区燃气管道进入喷吹总管后再进入喷吹支管，最后进入喷吹管排并通过设置在管排上的燃气喷吹孔喷出，在喷吹罩内与空气混合稀释，形成设计要求浓度的混合性气体，进入烧结料层内部辅助烧结，侧部密封件可有效保证罩内燃气与混合性气体不会外溢至罩外。
现阶段燃气喷吹装置在生产应用中，由于受水分、压料、台车炉条等多方面因素影响，进入喷吹罩内的烧结机料面容易出现料面局部区域发白的情况。出现该异常工况是因为料面局部区域由于受多方面因素影响，点火程度太过，不但点燃了料层内的固体碳颗粒，而且铁矿粉中的一部分铁已经过融还原了，造成该区域的料面形成过融层，透气性严重变差。
目前针对这种异常点火导致料面局部透气性变差的工况，现有技术没有任何处理手段，只能通过操作工现场观看料面后，人为判断并整体调低燃气喷吹装置的总管阀门开度，这样做存在以下缺陷：
1、容易造成阀门调整不当：由于缺乏针对料面过融情况推算燃气喷入减少量的系统模型，所以极易造成在人为调整燃气喷吹装置总管阀门开度的时候关的幅度过小或过大。倘若幅度过小，则燃气喷出量相对该过融料面区域大多，抽不下去的燃气会逐渐在罩内富集，最终引起着火事故。倘若幅度过大，则燃气总体喷出量减少得太多，时间一长会对燃气喷吹辅助烧结效果造成严重的负面影响；
2、操作工劳动强度过大：由于缺乏自动监测料面状况的手段和装置，操作工不得不在处理其他繁忙工作的同时，定期或不定期到料面监测平台上进行料面监测。这样不但提高了操作工的劳动强度，而且由于操作工的监测不是连续的，很多非健康(过融)料面没有被检测到，这样对燃气喷吹装置的稳定生产也带来了严重的负面影响。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明在现有喷吹装置的结构基础上对其加以优化改进，研发出一套判断速度快、判断精度高、操作自适应性强、可实现全程无人操作的新型烧结机料面诊断和燃气喷吹自适应控制装置及其方法，以求弥补现有技术的漏洞，达到使整条喷吹生产线稳产、顺产、智能化生产的目的。本发明的一种基于料面视频识别的燃气喷吹装置可以实时监测烧结机台车料面情况，一旦出现料面发白的情况，能够及时、快速予以解决。
根据本发明的第一种实施方案，提供一种基于料面视频识别的自适应控制型燃气喷吹装置：
一种基于料面视频识别的燃气喷吹装置，该装置包括烧结机台车、喷吹罩、燃气喷吹装置。燃气喷吹装置包括燃气喷吹总管、燃气喷吹支管和燃气喷吹管。喷吹罩位于烧结机台车的上部。燃气喷吹总管设置在喷吹罩的外侧。燃气喷吹管设置在烧结机台车的上方且燃气喷吹管位于喷吹罩内。燃气喷吹支管一端连接燃气喷吹总管和另一端连接燃气喷吹管。燃气喷吹管上设有燃气喷吹孔。该装置还包括在烧结机台车运行方向上，设置在喷吹罩上游且位于烧结机台车上部的料面视频识别装置。
在本发明中，所述料面视频识别装置包括门型架、承力件和摄像头。其中门型架包括竖杆和横杆。门型架的2根竖杆竖直架设在烧结机台车的两侧。横杆位于烧结机台车的上方且与2根竖杆的顶部垂直连接。摄像头通过承力件固定安装在门型架的横杆上。
优选的是，门型架的横杆与烧结机台车的运行方向垂直设置。且摄像头被固定安装在垂直于烧结机台车运行方向的料面中央位置的正上方。作为优选，所述摄像头为高清摄像头。
在本发明中，燃气喷吹支管上连接有n根燃气喷吹管；优选n为2-50，更优选n为3-20。
优选的是，该装置还包括设置在燃气喷吹管与燃气喷吹支管之间的直连管。优选，每根燃气喷吹管对应设置一根直连管。
优选的是，直连管上还设有电动阀门。优选，每根直连管上对应设置一个电动阀门。
优选的是，摄像头的数量为一台或者多台，优选为2-6台。具体根据现场烧结机情况而定。
在本发明中，燃气喷吹管为2节或2节以上的燃气喷吹套管，燃气喷吹套管采用伸缩式套管的结构。优选的是燃气喷吹套管的每一节上设有燃气喷吹孔。
优选的是，燃气喷吹总管上设有1-10根燃气喷吹支管，优选为2-8根燃气喷吹支管。
优选的是，每根燃气喷吹管上设有2-100个燃气喷吹孔，优选为3-50个燃气喷吹孔。
在本发明中，该装置还包括控制系统，控制系统与摄像头、电动阀门连接，并控制电动阀门的操作。
根据本发明的第二种实施方案，提供一种烧结工艺智能化料面诊断方法：
一种烧结工艺智能化料面诊断方法，该方法为：通过上述料面视频识别装置观测烧结机台车上烧结矿料面的发白情况，然后判断烧结矿料面的烧结情况。
在本发明方法中，控制系统将料面视频识别装置的摄像头监测到的烧结机台车料面分成均等的n个栅格，垂直于烧结机台车的运行方向，从左至右依次为第1个栅格、第2个栅格……第n个栅格；每根燃气喷吹支管连接n根燃气喷吹管，垂直于烧结机台车的运行方向，从左至右依次为第1根燃气喷吹管、第2根燃气喷吹管……第n根燃气喷吹管；每个栅格对应上方的一根燃气喷吹管。当控制系统通过摄像头监测到料面某一个栅格区域有发白的情况时，控制系统一方面迅速判断出该栅格区域对应的燃气喷吹管，从而确定需要调整的电动阀门，另一方面通过判断料面发白的程度等级，推算出电动阀门需要调节的开度。根据本发明的第三种实施方案，提供一种基于料面视频识别的燃气喷吹方法：
一种基于料面视频识别的燃气喷吹方法，该方法包括以下步骤：
1)装置开始运行，燃气喷吹装置开始喷吹燃气，控制系统通过料面视频识别装置的一台或多台摄像头实时监测进入喷吹罩前的烧结机台车上的料面颜色状况；
2)每根燃气喷吹支管上设有n根燃气喷吹管，垂直于烧结机台车的运行方向，从左至右依次为第1根燃气喷吹管、第2根燃气喷吹管……第n根燃气喷吹管；控制系统将摄像头观测到的料面分成均等的n个栅格，垂直于烧结机台车的运行方向，从左至右依次为第1个栅格、第2个栅格……第n个栅格，每个栅格对应上方的一行燃气喷吹管；
3)摄像头在实时监测过程中，一旦烧结机台车上的料面出现发白的情况，控制系统将自动判断料面发白位置在料面上所处的栅格编号，同时判断出料面发白的程度等级，根据判断出的栅格编号和发白程度等级自动推算出需要调整的相应燃气喷吹管以及相应电动阀门需要调节的开度；
4)控制系统向需要调整的燃气喷吹管上的电动阀门发送信号，控制电动阀门调节相应的开度，经过时间t后，摄像头监测到料面已恢复正常状态，此时控制系统控制电动阀门回复至原生产开度，继续正常生产。
上述方法中，步骤3)中所述控制系统判断出料面发白的程度等级及根据发白程度等级推算出相应电动阀门的调节开度具体为：
控制系统根据摄像头监测到的料面颜色程度来划分，将料面发白的程度等级分为A、B、C、D、E、F 6个等级。相应的，电动阀门调节开度也设置为6个开度。
如果料面发白程度等级为A级，则控制系统控制相应的电动阀门开度减小1％-3％；如果料面发白程度等级为B级，则控制系统控制相应的电动阀门开度减小3％-5％；如果料面发白程度等级为C级，则控制系统控制相应的电动阀门开度减小5％-7％；如果料面发白程度等级为D级，则控制系统控制相应的电动阀门开度减小7％-9％；如果料面发白程度等级为E级，则控制系统控制相应的电动阀门开度减小9％-11％；如果料面发白程度等级为F级，则控制系统控制相应的电动阀门开度减小11％-13％。
上述方法中，步骤4)中t＝L/v；其中t表示发白料面走完整个喷吹罩所需的时间，L表示整个喷吹罩的长度，v表示烧结机台车的速度。
在本发明中，料面视频识别装置设置在喷吹罩上游是指在烧结机台车运行方向上，烧结机台车上的料面先经过料面视频识别装置，随后再进入喷吹罩内。所述料面视频识别装置设置在点火炉的后部位置，包括门型架、承力件和摄像头。其中料面视频识别装置的门型架包括2根竖直设置的竖杆和1根在顶部与竖杆垂直连接的横杆，摄像头通过承力件固定安装在门型架的横杆上。横杆位于烧结机台车的上方且与烧结机台车的运行方向垂直设置，摄像头被固定安装在垂直于烧结机台车运行方向的料面中央位置的正上方，便于实时对位于其下方的烧结机台车料面进行视频识别和监测。料面视频识别装置的摄像头为高清摄像头。
本发明装置在每根燃气喷吹管与燃气喷吹支管之间增设了直连管，并在直连管上设有独立控制的电动阀门。即，直连管和电动阀门的数量与燃气喷吹管的数量相同，便于有效实现每根燃气喷吹管燃气量的独立灵活调控。在本发明方法中，控制系统将料面视频识别装置的摄像头监测到的烧结机台车料面分成均等的n个栅格，垂直于烧结机台车的运行方向，从左至右依次为第1个栅格、第2个栅格……第n个栅格；每根燃气喷吹支管连接n根燃气喷吹管，垂直于烧结机台车的运行方向，从左至右依次为第1根燃气喷吹管、第2根燃气喷吹管……第n根燃气喷吹管；每个栅格对应上方的一根燃气喷吹管。
其中，所述每个栅格对应上方的一行燃气喷吹管是指，当燃气喷吹支管为多根时，每根燃气喷吹支管上连接n根燃气喷吹管，此时每个栅格则对应每根燃气喷吹支管连接的相应位置的燃气喷吹管。例如，第1个栅格则对应每根燃气喷吹支管连接的第1根燃气喷吹管，第2个栅格则对应每根燃气喷吹支管连接的第2根燃气喷吹管，……，第n个栅格则对应每根燃气喷吹支管连接的第n根燃气喷吹管。
栅格的数量与燃气喷吹管的行数相等，即每个栅格对应一行燃气喷吹管。当控制系统通过摄像头监测到料面某一个栅格区域有发白的情况时，控制系统一方面迅速判断出该栅格区域对应的燃气喷吹管行，确定需要调整的电动阀门，另一方面通过判断料面发白的程度等级，推算出需要调整的燃气量，进而确定电动阀门需要调节的开度。控制系统控制相应燃气喷吹管上的电动阀门做出相应动作，经过时间t(t＝L/v，其中t表示发白料面走完整个喷吹罩所需的时间，L表示整个喷吹罩的长度，v表示烧结机台车的速度)后，控制系统默认发白料面已不在喷吹罩内，且通过料面视频识别装置监测到料面已恢复正常状态，此时控制系统控制电动阀门回复至原生产开度，继续正常生产。
在本发明方法中，烧结机台车料面发白的程度等级是根据料面的颜色程度来划分的，发白越厉害，等级划分越高。控制系统根据摄像头监测到的料面颜色将料面发白的程度分为6个等级；相应的，电动阀门的调节开度也设置为6个开度。如果料面发白程度等级为A级，则控制系统控制相应的电动阀门开度减小1％-3％，例如2％；如果料面发白程度等级为B级，则控制系统控制相应的电动阀门开度减小3％-5％，例如4％；如果料面发白程度等级为C级，则控制系统控制相应的电动阀门开度减小5％-7％，例如6％；如果料面发白程度等级为D级，则控制系统控制相应的电动阀门开度减小7％-9％，例如8％；如果料面发白程度等级为E级，则控制系统控制相应的电动阀门开度减小9％-11％，例如10％；如果料面发白程度等级为F级，则控制系统控制相应的电动阀门开度减小11％-13％，例如12％。
例如：当控制系统通过摄像头监测到料面第1个栅格区域有发白的情况时，控制系统一方面迅速判断出第1个栅格区域对应第1行燃气喷吹管，从而确定需要调整的电动阀门，另一方面控制系统判断出第1个栅格区域发白的程度等级为A级，则控制系统控制第1行的燃气喷吹管对应的电动阀门开度减小1％-3％，例如2％。其中，第1行燃气喷吹管即指每根燃气喷吹支管连接的第1根燃气喷吹管。
在本发明中，烧结矿料面的颜色和正常烧结的烧结矿料面颜色进行对比，本领域烧结技术工人可以通过经验判断出。也可以是，通过建立不健康料面的标准数据库，通过系统检测到的料面颜色后，与标准数据库内的照片颜色进行比对，划分料面的颜色，从而判断烧结矿的料面健康情况。具体的料面颜色的划分，可以根据实际生产工艺设定，根据烧结矿的烧结情况、烧结矿的用途等情况设定。
在本发明，所述从左到右是指：面对烧结机台车运行的方向，从左到右；也就是说从烧结机尾部(烧结机矿料排料位置)向首部(烧结机矿料进料位置)看，从左到右的方向。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明装置及方法可自动根据料面视频识别装置识别到的料面颜色对烧结机台车料面进行智能化诊断，并判断不健康的料面所对应的燃气喷吹管及相应电动阀门需要调节的开度，从而准确快速地解决料面发白的问题，使整条喷吹生产线达到稳产、顺产及智能化生产的目的；
2、本发明装置及方法大幅减少了人工实时监测和操作的环节，有效降低了工作强度，在燃气喷吹生产过程中能够实现全程无人化精准操作，较现有技术更加智能、精准和快捷。
综上所述，本发明技术有效解决了现有技术的缺陷与不足，且制作成本低廉，可以预计在未来市场具有很高的应用价值。
附图说明
图1为本发明一种基于料面视频识别的燃气喷吹装置的俯视图；
图2为本发明装置的料面视频识别装置的结构示意图；
图3为图1中A-A位置的剖视图；
图4为本发明装置的料面栅格与燃气喷吹管对应示意图；
图5为本发明燃气喷吹管为3节燃气喷吹套管的结构示意图；
图6本发明装置的控制系统示意图；
图7为本发明一种基于料面视频识别的燃气喷吹方法的流程图。
附图标记：1：烧结机台车；2：喷吹罩；3：燃气喷吹装置；301：燃气喷吹总管；302：燃气喷吹支管；303：燃气喷吹管；304：燃气喷吹孔；305：直连管；306：电动阀门；307：(多节伸缩式)燃气喷吹套管；4：料面视频识别装置；401：门型架；40101：竖杆；40102：横杆；402：承力件；403：摄像头；K：控制系统。
具体实施方式
根据本发明的第一种实施方案，提供一种基于料面视频识别的燃气喷吹装置：
一种基于料面视频识别的自适应控制型燃气喷吹装置，该装置包括烧结机台车1、喷吹罩2、燃气喷吹装置3。燃气喷吹装置3包括燃气喷吹总管301、燃气喷吹支管302和燃气喷吹管303。喷吹罩2位于烧结机台车1的上部。燃气喷吹总管301设置在喷吹罩2的外侧。燃气喷吹管303设置在烧结机台车1的上方，且燃气喷吹管303位于喷吹罩2内。燃气喷吹支管302一端连接燃气喷吹总管301和另一端连接燃气喷吹管303。燃气喷吹管303上设有燃气喷吹孔304。该装置还包括在烧结机台车1运行方向上，设置在喷吹罩2上游且位于烧结机台车1上部的料面视频识别装置4。
在本发明中，所述料面视频识别装置4包括门型架401、承力件402和摄像头403。其中门型架401包括竖杆40101和横杆40102。门型架401的2根竖杆40101竖直架设在烧结机台车1的两侧。横杆40102位于烧结机台车1的上方且与2根竖杆40101的顶部垂直连接。摄像头403通过承力件402固定安装在门型架401的横杆40102上。
优选的是，门型架401的横杆40102与烧结机台车1的运行方向垂直设置。且摄像头403被固定安装在垂直于烧结机台车1运行方向的料面中央位置的正上方。作为优选，所述摄像头403为高清摄像头。
在本发明中，燃气喷吹支管302上连接有n根燃气喷吹管303；优选n为2-50，更优选n为3-20。
优选的是，该装置还包括设置在燃气喷吹管303与燃气喷吹支管302之间的直连管305。优选，每根燃气喷吹管303对应设置一根直连管305。
优选的是，直连管305上还设有电动阀门306。优选，每根直连管305上对应设置一个电动阀门306。
优选的是，摄像头403的数量为一台或者多台，优选为2-6台。
在本发明中，燃气喷吹管303为2节或2节以上的燃气喷吹套管307，燃气喷吹套管307采用伸缩式套管的结构。优选的是燃气喷吹套管307的每一节上设有燃气喷吹孔304。
优选的是，燃气喷吹总管301上设有1-10根燃气喷吹支管302，优选为2-8根燃气喷吹支管302。
优选的是，每根燃气喷吹管303上设有2-100个燃气喷吹孔304，优选为3-50个燃气喷吹孔304。
在本发明中，该装置还包括控制系统K，控制系统K与摄像头403、电动阀门306连接，并控制电动阀门306的操作。
根据本发明的第二种实施方案，提供一种烧结工艺智能化料面诊断方法：
一种烧结工艺智能化料面诊断方法，该方法为：通过上述的料面视频识别装置4观测烧结机台车1上烧结矿料面的发白情况，然后判断烧结矿料面的烧结情况。
根据本发明的第三种实施方案，提供一种基于料面视频识别的燃气喷吹方法：
一种基于料面视频识别的燃气喷吹方法，该方法包括以下步骤：
1)装置开始运行，燃气喷吹装置3开始喷吹燃气，控制系统K通过料面视频识别装置4的一台或多台摄像头403实时监测进入喷吹罩2前的烧结机台车1上的料面颜色状况；
2)每根燃气喷吹支管302上设有n根燃气喷吹管303，垂直于烧结机台车1的运行方向，从左至右依次为第1根燃气喷吹管303、第2根燃气喷吹管303……第n根燃气喷吹管303；控制系统K将摄像头403观测到的料面分成均等的n个栅格，垂直于烧结机台车1的运行方向，从左至右依次为第1个栅格、第2个栅格……第n个栅格，每个栅格对应上方的一行燃气喷吹管303；
3)摄像头403在实时监测过程中，一旦烧结机台车1上的料面出现发白的情况，控制系统K将自动判断料面发白位置在料面上所处的栅格编号，同时判断出料面发白的程度等级，根据判断出的栅格编号和发白程度等级自动推算出需要调整的相应燃气喷吹管303以及相应电动阀门306需要调节的开度；
4)控制系统K向需要调整的燃气喷吹管303上的电动阀门306发送信号，控制电动阀门306调节相应的开度，经过时间t后，摄像头403监测到料面已恢复正常状态，此时控制系统K控制电动阀门306回复至原生产开度，继续正常生产。
上述方法中，步骤3)中所述控制系统K判断出料面发白的程度等级及根据发白程度等级推算出相应电动阀门306的调节开度具体为：
控制系统K根据摄像头403监测到的料面颜色程度来划分，将料面发白的程度等级分为A、B、C、D、E、F 6个等级。相应的，电动阀门306调节开度也设置为6个开度。
如果料面发白程度等级为A级，则控制系统K控制相应的电动阀门306开度减小1％-3％；如果料面发白程度等级为B级，则控制系统K控制相应的电动阀门306开度减小3％-5％；如果料面发白程度等级为C级，则控制系统K控制相应的电动阀门306开度减小5％-7％；如果料面发白程度等级为D级，则控制系统K控制相应的电动阀门306开度减小7％-9％；如果料面发白程度等级为E级，则控制系统K控制相应的电动阀门306开度减小9％-11％；如果料面发白程度等级为F级，则控制系统K控制相应的电动阀门306开度减小11％-13％。
上述方法中，步骤4)中t＝L/v；其中t表示发白料面走完整个喷吹罩所需的时间，L表示整个喷吹罩的长度，v表示烧结机台车的速度。
实施例1
如图1所示，一种基于料面视频识别的自适应控制型燃气喷吹装置，该装置包括烧结机台车1、喷吹罩2、燃气喷吹装置3。燃气喷吹装置3包括燃气喷吹总管301、燃气喷吹支管302和燃气喷吹管303。喷吹罩2位于烧结机台车1的上部。燃气喷吹总管301设置在喷吹罩2的外侧。燃气喷吹管303设置在烧结机台车1的上方，且燃气喷吹管303位于喷吹罩2内。燃气喷吹支管302一端连接燃气喷吹总管301和另一端连接燃气喷吹管303。燃气喷吹管303上设有燃气喷吹孔304。该装置还包括在烧结机台车1运行方向上，设置在喷吹罩2上游且位于烧结机台车1上部的料面视频识别装置4。每根燃气喷吹支管302上连接有11根燃气喷吹管303。
如图2所示，料面视频识别装置4包括门型架401、承力件402和一台摄像头403。其中门型架401包括竖杆40101和横杆40102。门型架401的2根竖杆40101竖直架设在烧结机台车1的两侧。横杆40102位于烧结机台车1的上方且与2根竖杆40101的顶部垂直连接。摄像头403通过承力件402固定安装在门型架401的横杆40102上。门型架401的横杆40102与烧结机台车1的运行方向垂直设置。且摄像头403被固定安装在垂直于烧结机台车1运行方向的料面中央位置的正上方。所述摄像头403为高清摄像头。
如图3所示，该装置还包括设置在燃气喷吹管303与燃气喷吹支管302之间的直连管305。每根燃气喷吹管303对应设置一根直连管305。直连管305上设有电动阀门306。每根直连管305上对应设置一个电动阀门306。
燃气喷吹总管301上设有3根燃气喷吹支管302。每根燃气喷吹管303上设有5个燃气喷吹孔304。
该装置还包括控制系统K，控制系统K与摄像头403、电动阀门306连接，并控制电动阀门306的操作。
实施例2
如图5所示，重复实施例1，只是燃气喷吹管303为3节的燃气喷吹套管307，燃气喷吹套管307采用伸缩式套管的结构。燃气喷吹套管307的每一节上设有燃气喷吹孔304。
实施例3
一种烧结工艺智能化料面诊断方法，该方法为：通过实施例1中的料面视频识别装置4观测烧结机台车1上烧结矿料面的发白情况，然后判断烧结矿料面的烧结情况。
实施例4
一种基于料面视频识别的燃气喷吹方法，使用实施例2中的装置，该方法包括以下步骤：
1)装置开始运行，燃气喷吹装置3开始喷吹燃气，控制系统K通过料面视频识别装置4的摄像头403实时监测进入喷吹罩2前的烧结机台车1上的料面颜色状况；
2)每根燃气喷吹支管302上设有11根燃气喷吹管303，垂直于烧结机台车1的运行方向，从左至右依次为第1根燃气喷吹管303、第2根燃气喷吹管303……第n根燃气喷吹管303；控制系统K将摄像头403观测到的料面分成均等的11个栅格，垂直于烧结机台车的运行方向，从左至右依次为第1个栅格、第2个栅格……第n个栅格，每个栅格对应上方的一行燃气喷吹管303；
3)摄像头403在实时监测过程中，一旦烧结机台车1上的料面出现发白的情况，控制系统K将自动判断料面发白位置在料面上所处的栅格编号，同时判断出料面发白的程度等级，根据判断出的栅格编号和发白程度等级自动推算出需要调整的相应燃气喷吹管303以及相应电动阀门306需要调节的开度：
控制系统K根据摄像头403监测到的料面颜色程度来划分，将料面发白的程度等级分为A、B、C、D、E、F 6个等级；相应的，电动阀门306调节开度也设置为6个开度；
如果料面发白程度等级为A级，则控制系统K控制相应的电动阀门306开度减小2％；如果料面发白程度等级为B级，则控制系统K控制相应的电动阀门306开度减小4％；如果料面发白程度等级为C级，则控制系统K控制相应的电动阀门306开度减小6％；如果料面发白程度等级为D级，则控制系统K控制相应的电动阀门306开度减小8％；如果料面发白程度等级为E级，则控制系统K控制相应的电动阀门306开度减小10％；如果料面发白程度等级为F级，则控制系统K控制相应的电动阀门306开度减小12％；
4)控制系统K向需要调整的燃气喷吹管303上的电动阀门306发送信号，控制电动阀门306调节相应的开度，经过时间t后，摄像头403监测到料面已恢复正常状态，此时控制系统K控制电动阀门306回复至原生产开度，继续正常生产；
其中t＝L/v；t表示发白料面走完整个喷吹罩所需的时间，L表示整个喷吹罩的长度，v表示烧结机台车的速度。
料面发白程度等级的判别如下表所示：
按照检测到的图像进行对比来区分料面发白等级
| 料面颜色程度 | 轻微发白 | 轻度发白 | 中度发白 | 重度发白 | 严重发白 | 超严重发白 |
| 发白程度等级 | A | B | C | D | E | F |
在本发明中，烧结矿料面的颜色和正常烧结的烧结矿料面颜色进行对比，本领域烧结技术工人可以通过经验判断出。也可以是，通过建立不健康料面的标准数据库，通过系统检测到的料面颜色后，与标准数据库内的照片颜色进行比对，划分料面的颜色，从而判断烧结矿的料面健康情况。具体的料面颜色的划分，可以根据实际生产工艺设定，根据烧结矿的烧结情况、烧结矿的用途等情况设定。
Claims (10)
1.一种基于料面视频识别的自适应控制型燃气喷吹装置，该装置包括烧结机台车(1)、喷吹罩(2)、燃气喷吹装置(3)，其特征在于：燃气喷吹装置(3)包括燃气喷吹总管(301)、燃气喷吹支管(302)和燃气喷吹管(303)，喷吹罩(2)位于烧结机台车(1)的上部，燃气喷吹总管(301)设置在喷吹罩(2)的外侧，燃气喷吹管(303)设置在烧结机台车(1)的上方且燃气喷吹管(303)位于喷吹罩(2)内，燃气喷吹支管(302)一端连接燃气喷吹总管(301)和另一端连接燃气喷吹管(303)，燃气喷吹管(303)上设有燃气喷吹孔(304)；该装置还包括在烧结机台车(1)运行方向上，设置在喷吹罩(2)上游且位于烧结机台车(1)上部的料面视频识别装置(4)。
2.根据权利要求1所述的燃气喷吹装置，其特征在于：所述料面视频识别装置(4)包括门型架(401)、承力件(402)和摄像头(403)，其中门型架(401)包括竖杆(40101)和横杆(40102)，门型架(401)的2根竖杆(40101)竖直架设在烧结机台车(1)的两侧，门型架(401)的横杆(40102)位于烧结机台车(1)的上方且与2根竖杆(40101)的顶部垂直连接，摄像头(403)通过承力件(402)固定安装在门型架(401)的横杆(40102)上；
优选的是，门型架(401)的横杆(40102)与烧结机台车(1)的运行方向垂直设置，且摄像头(403)被固定安装在垂直于烧结机台车(1)运行方向的料面中央位置的正上方；作为优选，所述摄像头(403)为高清摄像头。
3.根据权利要求1或2所述的燃气喷吹装置，其特征在于：燃气喷吹支管(302)上连接有n根燃气喷吹管(303)；优选n为2-50，更优选n为3-20；和/或
该装置还包括设置在燃气喷吹管(303)与燃气喷吹支管(302)之间的直连管(305)；优选，每根燃气喷吹管(303)对应设置一根直连管(305)。
4.根据权利要求3所述的燃气喷吹装置，其特征在于：直连管(305)上设有电动阀门(306)；优选，每根直连管(305)上对应设置一个电动阀门(306)；和/或
摄像头(403)的数量为一台或者多台，优选为2-6台。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的燃气喷吹装置，其特征在于：燃气喷吹管(303)为2节或2节以上的燃气喷吹套管(307)，燃气喷吹套管(307)采用伸缩式套管的结构；优选的是燃气喷吹套管(307)的每一节上设有燃气喷吹孔(304)；和/或
燃气喷吹总管(301)上设有1-10根燃气喷吹支管(302)，优选为2-8根燃气喷吹支管(302)。
6.根据权利要求1-5所述的燃气喷吹装置，其特征在于：每根燃气喷吹管(303)上设有2-100个燃气喷吹孔(304)，优选为3-50个燃气喷吹孔(304)；和/或
该装置还包括控制系统(K)，控制系统(K)与摄像头(403)、电动阀门(306)连接，并控制电动阀门(306)的操作。
7.一种烧结工艺智能化料面诊断方法，该方法为：通过权利要求1-6中任一项所述的料面视频识别装置(4)观测烧结机台车(1)上烧结矿料面的发白情况，然后判断烧结矿料面的烧结情况。
8.一种基于料面视频识别的燃气喷吹方法或使用权利要求1-6中任一项所述的一种基于料面视频识别的自适应控制型燃气喷吹装置的方法，该方法包括以下步骤：
1)装置开始运行，燃气喷吹装置(3)开始喷吹燃气，控制系统(K)通过料面视频识别装置(4)的一个或多个摄像头(403)实时监测进入喷吹罩(2)前的烧结机台车(1)上的料面颜色状况；
2)每根燃气喷吹支管(302)上设有n根燃气喷吹管(303)，垂直于烧结机台车(1)的运行方向，从左至右依次为第1根燃气喷吹管(303)、第2根燃气喷吹管(303)……第n根燃气喷吹管(303)；控制系统(K)将摄像头(403)观测到的料面分成均等的n个栅格，垂直于烧结机台车(1)的运行方向，从左至右依次为第1个栅格、第2个栅格……第n个栅格，每个栅格对应上方的一行燃气喷吹管(303)；
3)摄像头(403)在实时监测过程中，一旦烧结机台车(1)上的料面出现发白的情况，控制系统(K)将自动判断料面发白位置在料面上所处的栅格编号，同时判断出料面发白的程度等级，根据判断出的栅格编号和发白程度等级自动推算出需要调整的相应燃气喷吹管(303)以及相应电动阀门(306)需要调节的开度；
4)控制系统(K)向需要调整的燃气喷吹管(303)上的电动阀门(306)发送信号，控制电动阀门(306)调节相应的开度，经过时间t后，摄像头(403)监测到料面已恢复正常状态，此时控制系统(K)控制电动阀门(306)回复至原生产开度，继续正常生产。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤3)中所述控制系统(K)判断出料面发白的程度等级及根据发白程度等级推算出相应电动阀门(306)的调节开度具体为：
控制系统(K)根据摄像头(403)监测到的料面颜色程度来划分，将料面发白的程度等级分为A、B、C、D、E、F 6个等级；相应的，电动阀门(306)调节开度也设置为6个开度；
如果料面发白程度等级为A级，则控制系统(K)控制相应的电动阀门(306)开度减小1％-3％；如果料面发白程度等级为B级，则控制系统(K)控制相应的电动阀门(306)开度减小3％-5％；如果料面发白程度等级为C级，则控制系统(K)控制相应的电动阀门(306)开度减小5％-7％；如果料面发白程度等级为D级，则控制系统(K)控制相应的电动阀门(306)开度减小7％-9％；如果料面发白程度等级为E级，则控制系统(K)控制相应的电动阀门(306)开度减小9％-11％；如果料面发白程度等级为F级，则控制系统(K)控制相应的电动阀门(306)开度减小11％-13％。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：步骤4)中t＝L/v；其中t表示发白料面走完整个喷吹罩所需的时间，L表示整个喷吹罩的长度，v表示烧结机台车的速度。
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