CN111679622B - 一种调控钢包底吹氩气流量的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调控钢包底吹氩气流量的装置及方法，主要解决现有钢包底吹氩气流量控制精度低、自动化程度低的的技术问题。本发明的方案是：一种调控钢包底吹氩气流量的装置，包括钢包底吹氩气阀门开度控制PLC和钢包底吹氩气流量调节阀，钢包底吹氩气流量调节阀固定安装在钢包底吹氩气管道上，钢包底吹氩气阀门开度控制PLC和钢包底吹氩气流量调节阀通过通讯电缆相连接，所述的钢包底吹氩气流量调节阀为电动阀；该装置还包括安装于钢包上方的视觉传感器，图像处理单元，钢包底吹阀门开度控制单元，视觉传感器与图像处理单元通过通讯电缆相连接，所述的钢包底吹阀门开度控制单元为钢包底吹阀门开度控制计算机。本发明降低了钢水精炼成本。

Description

一种调控钢包底吹氩气流量的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种调控钢包底吹气体流量的装置,特别涉及一种调控钢包底吹氩气流量的装置及方法，属于钢的冶炼和连铸铸造自动控制技术领域。

背景技术

在现代炼钢生产中，在钢水经连铸机浇铸成钢坯之间，需要对钢水精炼，通过对钢水的精炼进一步调节钢水的合金含量，便于促进钢水中夹杂物上浮，均匀钢水成分和温度，使钢水更加纯洁，进而达到提高钢水的洁净度，得到高质量的钢坯。

现有的钢包底吹控制过程较为单一，仅依靠人工控制，搅拌效果随意性大，钢水质量不稳定，不仅影响了钢坯质量，而且影响钢包寿命，浪费底吹氩气等。

公开号为CN107608397A的中国专利申请公开了LF精炼静置期间调整钢包底吹氩气流量的装置及方法，该方法主要包括以下步骤：(1)LF精炼静置期间调整钢包底吹氩气流量的装置包括：图像采集装置(CCD彩色相机)、氩气流量电磁调节阀、电磁调节阀可编程序控制器、计算机；(2)手动关闭CCD彩色相机，同时将氩气流量电磁调节阀的开度调小至生产工艺所能允许的最小值；(3)当钢包输送车沿输送车轨道将钢包运送到CCD彩色相机下方时，钢包输送车车轮与安装在输送车轨道上的位置传感器接触，位置传感器通过位置传感器反馈可编程序控制器向计算机发出钢包已经运送到位的信号，计算机在接收到信号之后，启动CCD彩色相机；(4)计算机在接收到钢液表面图像后，对图像进行处理，得到图像上所有像素点的实际亮度，进行归一化处理，得到各像素点的相对亮度值；(5)仅保留归一化后相对亮度值为[0.3，1]范围内的亮度结果，然后将该亮度范围的每个像素点的相对亮度恢复为实际亮度Li，并计算该亮度范围内的平均实际亮度；(6)计算机得到氩气流量电磁调节阀开度调小至生产工艺所能允许的最小值时的钢渣表面的平均亮度后，将其定义为初始平均亮度；(7)计算机通过电磁调节阀可编程序控制器将氩气流量电磁调节阀的开度增加5％，从而增大底吹氩气的流量；等待10s后，重新对CCD彩色相机所拍摄的图像进行亮度分析，得到该图像各像素点的平均亮度分析方法与步骤4、步骤5相同，然后将该平均亮度与初始平均亮度值进行比较，得到二者的比值η；(8)当η持续∈[1～1.2]时，重复步骤7操作；(9)当η∈(1.2～1.3]时，计算机通过电磁调节阀可编程序控制器将氩气流量电磁调节阀的开度增加2.5％，从而减小底吹氩气流量的涨幅量；等待10s后，重新对CCD彩色相机所拍摄的图像进行亮度分析，得到该图像各像素点的平均亮度分析方法与步骤4、步骤5相同，然后将该平均亮度与初始平均亮度值进行比较，得到二者的比值η；(10)当η持续∈(1.2～1.3]时，重复步骤9操作；(11)当η∈(1.3～1.4]时，计算机将不再通过电磁调节阀可编程序控制器向氩气流量电磁调节阀发送指令，从而固化氩气流量电磁调节阀的开度，保持钢包底吹氩气的流量稳定；(12)钢包完成LF静置环节的底吹氩气操作后，钢包将被钢包输送车移出静置位置，操作人员手动将CCD彩色相机关闭。

现有技术仅考虑静置状态钢水底部弱搅拌控制方法，采用的变步长逐步接近目标的调节底吹阀门开度的闭环控制方法。该技术方案没有考虑钢渣界面脱硫、合金调整等需要较大的搅拌强度，以实现快速脱硫、成分和温度的均匀等情况下地控制方案，也没有根据冶炼历史钢包透气砖、钢水重量等变量因素，进行自学习、优化控制等功能，不能满足钢包内钢水的精炼要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种调控钢包底吹氩气流量的装置及方法，主要解决现有钢包底吹氩气流量控制精度低、自动化程度低的的技术问题。本发明通过采用传感器和计算机控制，实现自动底吹控制，提高底吹搅拌效果，稳定钢水质量；跟踪钢包使用履历，采用自学习方法，优化底吹控制策略，加快底吹控制命中目标速度，保证炼钢生产节奏，克服了现有底吹搅拌采用人工操作，操作人员劳动强度大、底吹效果波动大等缺陷。

本发明的技术方案是，一种调控钢包底吹氩气流量的方法，包括以下步骤：

1)在钢包上方固定安装视觉传感器；

2)操控视觉传感器对钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水进行检测；

3)操控视觉传感器将检测到的钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水的图像数据传输到图像处理单元；

4)操控图像处理单元对接受的来至视觉传感器的图像数据进行处理，图像处理单元对接受的钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水的图像数据进行处理，识别出图像数据中钢水、钢渣以及钢包壁，分别计算出钢包内钢水裸露面积和钢渣面积，计算出钢水比值，钢水比值为钢包内钢水裸露面积/(钢包内钢水裸露面积+钢渣面积)；

5)操控钢包底吹阀门开度控制单元调控钢包底吹氩气阀门的开度值，钢包底吹阀门开度控制单元根据钢水比值和钢包底吹氩气搅拌钢水作业标准表，计算底吹阀门开度值，操控钢包底吹阀门开度控制单元将计算出的钢包底吹氩气阀门的开度值数据传输给钢包底吹氩气阀门开度控制PLC；

6)所述的钢包底吹氩气阀门开度控制PLC接受来至钢包底吹阀门开度控制单元的钢包底吹氩气阀门的开度值数据，钢包底吹氩气阀门开度控制PLC控制钢包底吹氩气阀门的开度，调节钢包底吹氩气流量。

进一步，本发明步骤4)中所述的图像处理单元对接受的图像数据进行处理，包括以下步骤：

1)对图像数据中的钢渣和钢水进行识别，设定像素亮度阀值，图像数据中所有像素点亮度超过阀值作为钢水进行识别处理，低于阀值的作为钢渣进行识别处理，分别统计图像数据中钢水的像素点数值和钢渣的像素点数值，用钢水像素点数值表征钢包内钢水裸露面积，钢渣的像素点数值表征钢包内钢渣面积；

2)计算钢水比值，钢水比值为钢水像素点数值/(钢水像素点数值+钢渣的像素点数值)。

进一步，本发明步骤5)中所述的钢包底吹阀门开度控制单元调控钢包底吹氩气阀门的开度，包括以下步骤：

1)首先建立钢包底吹氩气搅拌钢水作业标准表，依据现有钢包底吹氩气阀门操控数据，根据不同钢水搅拌强度要求，建立不同钢水搅拌强度下，钢水比值目标值和目标范围、底吹气体流量目标值以及对应的底吹阀门开度值；

2)建立钢包底吹氩气控制遗传系数表，钢包随着钢包寿命、承载钢种不同，其透气砖影响钢包底吹效果也不一样，建立阀门开度与钢水比值之比、钢包寿命、钢包内钢水重量的数据库表，用系数β表征阀门开度/钢水比值；

3)根据钢包内钢水生产计划的精炼要求，选取钢包底吹氩搅拌作业标准，根据标准，不同搅拌模式对应不同的底吹阀门开度值和钢水比值目标值及范围，如果进入钢水精炼工位的钢包不在遗传系数表中，则直接将标准表中的底吹氩气阀门开度值作为首次底吹控制设定值；如果进入钢水精炼工位的钢包在遗传系数表中且其寿命不低于遗传表中钢包寿命值，则采用系数β，根据钢水比值的目标值乘以β计算出钢包底吹氩气阀门的开度值，控制钢包底吹氩气阀门的开度，控制钢包底吹氩气搅拌并延时N秒，钢包底吹氩气搅拌延时时间N与钢包内钢水重量、钢包底吹氩气阀门的响应速度有关，N值为从钢包开始底吹氩气搅拌指令下发，直至底吹效果通过钢包表面显现为止的时间，钢包底吹氩气搅拌延时时间N默认值为8秒；

4)操控视觉传感器对钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水进行检测，操控视觉传感器将检测到的钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水的图像数据传输到图像处理单元；

5)操控图像处理单元对接受的图像数据进行处理，图像处理单元计算出钢水比值，并将计算出的钢水比值与钢水比值的目标值进行比对，判断计算出钢水比值是否在目标范围内；如果计算出的钢水比值在目标范围内，则转步骤6)；如果计算出的钢水比值没有达到目标范围内，则根据钢水比值和目标值计算钢包底吹氩气阀门的开度值，控制钢包底吹氩气阀门的开度，等待N秒，重复步骤5)；

6)当钢包底吹氩气流量满足钢水搅拌强度要求时，钢包底吹阀门开度控制单元控制钢包底吹氩气阀门的开度不变，直至该搅拌模式的处理时间结束；

7)计算系数β，根据钢包底吹时钢水比值在目标范围内对应的钢包底吹氩气阀门开度设定值以及钢水比值，计算钢水比值实际值与目标值之间的相对误差、系数β值，根据作业标准中下一步钢包底吹氩气搅拌模式要求，重复步骤3)至步骤7)；

8)实时更新钢包底吹氩气控制遗传系数表，选取所有钢包底吹模式中相对误差最小值对应的系数β，将其更新到钢包底吹氩气控制遗传系数表中。

一种调控钢包底吹氩气流量的装置，包括钢包底吹氩气阀门开度控制PLC和钢包底吹氩气流量调节阀，钢包底吹氩气流量调节阀固定安装在钢包底吹氩气管道上，钢包底吹氩气阀门开度控制PLC和钢包底吹氩气流量调节阀通过通讯电缆相连接，所述的钢包底吹氩气流量调节阀为电动阀；其特征是，该装置还包括安装于钢包上方的视觉传感器，图像处理单元，钢包底吹阀门开度控制单元，视觉传感器与图像处理单元通过通讯电缆相连接，图像处理单元与钢包底吹阀门开度控制单元通过通讯电缆相连接，钢包底吹阀门开度控制单元与钢包底吹氩气阀门开度控制PLC通过通讯电缆相连接，所述的视觉传感器为红外线摄像机，所述的图像处理单元为图像处理单元计算机，所述的钢包底吹阀门开度控制单元为钢包底吹阀门开度控制计算机；

所述的视觉传感器对钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水进行检测，并将检测到的钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水的图像数据传输到图像处理单元；

所述的图像处理单元对接受的来至视觉传感器的图像数据进行处理，图像处理单元对接受的钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水的图像数据进行处理，计算出钢水比值；

所述的钢包底吹阀门开度控制单元计算钢包底吹氩气阀门的开度值，钢包底吹阀门开度控制单元根据图像处理单元计算出钢水比值计算钢包底吹氩气阀门的开度值；钢包底吹阀门开度控制单元将计算出的钢包底吹氩气阀门的开度值数据传输给钢包底吹氩气阀门开度控制PLC；

所述的钢包底吹氩气阀门开度控制PLC接受来至钢包底吹阀门开度控制单元的钢包底吹氩气阀门的开度值数据，钢包底吹氩气阀门开度控制PLC控制钢包底吹氩气阀门的开度，调节钢包底吹氩气流量。

本发明所述的PLC为可编程逻辑控制器，英文全称为Programmable LogicController。

本发明的机理是，钢包底吹氩气阀门根据给定钢包底吹氩气阀门开度初始值，给钢包内通入氩气，通过视觉传感器获取钢包底吹氩气后的钢水表面图像，经图像处理单元进行处理后得到钢水比值，图像处理单元将钢水比值传输给钢包底吹氩气阀门开度控制单元，钢包底吹氩气阀门开度控制单元根据钢水比值、目标值和目标范围计算新的钢包底吹氩气阀门开度值，传输给钢包底吹氩气阀门开度控制PLC，控制钢包底吹阀门的开度，从而形成钢包底吹氩气流量的闭环控制。本发明适用于各种钢包底吹氩气的搅拌控制。

本发明相比现有技术具有如下积极效果：本发明方法能够快速控制底吹阀门开度达到目标值，均匀钢水成分，稳定钢水质量，减少气体消耗，提高钢包寿命，稳定生产节奏，减少人工劳动强度，降低了钢水精炼成本。

具体实施方式

以下结合本发明的具体实施方案进一步描述，实施例中，钢包的容积为150吨。

一种调控钢包底吹氩气流量的方法，包括以下步骤：

1)在钢包上方固定安装视觉传感器；

2)操控视觉传感器对钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水进行检测；

3)操控视觉传感器将检测到的钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水的图像数据传输到图像处理单元；

4)操控图像处理单元对接受的来至视觉传感器的图像数据进行处理，图像处理单元对接受的钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水的图像数据进行处理，识别出图像数据中钢水、钢渣以及钢包壁，分别计算出钢包内钢水裸露面积和钢渣面积，计算出钢水比值，钢水比值为钢包内钢水裸露面积/(钢包内钢水裸露面积+钢渣面积)；

5)操控钢包底吹阀门开度控制单元调控钢包底吹氩气阀门的开度值，钢包底吹阀门开度控制单元根据钢水比值和钢包底吹氩气搅拌钢水作业标准表，计算底吹阀门开度值，操控钢包底吹阀门开度控制单元将计算出的钢包底吹氩气阀门的开度值数据传输给钢包底吹氩气阀门开度控制PLC；

6)所述的钢包底吹氩气阀门开度控制PLC接受来至钢包底吹阀门开度控制单元的钢包底吹氩气阀门的开度值数据，钢包底吹氩气阀门开度控制PLC控制钢包底吹氩气阀门的开度，调节钢包底吹氩气流量。

进一步，本发明步骤4)中所述的图像处理单元对接受的图像数据进行处理，包括以下步骤：

1)对图像数据中的钢渣和钢水进行识别，设定像素亮度阀值，图像数据中所有像素点亮度超过阀值作为钢水进行识别处理，低于阀值的作为钢渣进行识别处理，分别统计图像数据中钢水的像素点数值和钢渣的像素点数值，用钢水像素点数值表征钢包内钢水裸露面积，钢渣的像素点数值表征钢包内钢渣面积；

2)计算钢水比值，钢水比值为钢水像素点数值/(钢水像素点数值+钢渣的像素点数值)。

进一步，本发明步骤5)中所述的钢包底吹阀门开度控制单元调控钢包底吹氩气阀门的开度，包括以下步骤：

1)首先建立钢包底吹氩气搅拌钢水作业标准表，依据现有钢包底吹氩气阀门操控数据，根据不同钢水搅拌强度要求，建立不同钢水搅拌强度下，钢水比值目标值和目标范围、底吹气体流量目标值及目标范围以及对应的底吹阀门开度值；不同钢种在不同冶金工艺条件下，钢包底吹氩气的搅拌强度不同：在进行钢水脱硫、合金调整、喂丝和小废钢添加时，需要较大的搅拌强度，以实现快速脱硫、成分和温度的均匀；在钢水夹杂物上浮、测温定氧时，则需要弱搅拌，防止钢水裸露造成吸氧、吸氮、钢水卷渣，影响检测精度，钢包底吹氩气搅拌钢水作业标准表见表1；

2)建立钢包底吹氩气控制遗传系数表，钢包随着钢包寿命、承载钢种不同，其透气砖影响钢包底吹效果也不一样，建立阀门开度与钢水比值之比、钢包寿命、钢包内钢水的数据库表，用系数β表征阀门开度/钢水比值，钢包底吹氩气控制遗传系数表见表2；

3)根据钢包内钢水生产计划的精炼要求，选取钢包底吹氩搅拌作业标准，根据标准，不同搅拌模式对应不同的底吹阀门开度值和钢水比值目标值及范围，如果进入钢水精炼工位的钢包不在钢包底吹氩气控制遗传系数表中，则将钢包底吹氩气搅拌钢水作业标准表中钢包底吹氩气阀门的开度值作为钢包底吹氩气阀门首次底吹时的阀门开度值；如果进入钢水精炼工位的钢包在遗传系数表中且其寿命不低于遗传表中钢包寿命值，则计算钢包底吹氩气阀门的开度值，钢包底吹氩气阀门的开度值＝钢水比值的目标值×系数β，控制钢包底吹氩气阀门的开度，控制钢包底吹氩气搅拌并延时N秒，钢包底吹氩气搅拌延时时间N与钢包内钢水重量、钢包底吹氩气阀门的响应速度有关，N值为从钢包开始底吹氩气搅拌指令下发，直至底吹效果通过钢包表面显现为止的时间，钢包底吹氩气搅拌延时时间N默认值为8秒；

4)操控视觉传感器对钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水进行检测，操控视觉传感器将检测到的钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水的图像数据传输到图像处理单元；

5)操控图像处理单元对接受的图像数据进行处理，图像处理单元计算出钢水比值，并将计算出的钢水比值与钢水比值的目标值进行比对，判断计算出钢水比值是否在目标范围内；如果计算出的钢水比在目标范围内，则转步骤6)；如果计算出的钢水比值没有达到目标范围内，则根据钢水比值和目标值计算钢包底吹氩气阀门的开度值，控制钢包底吹氩气阀门的开度，等待N秒，重复步骤5)；

6)当钢包底吹氩气流量满足钢水搅拌强度要求时，钢包底吹阀门开度控制单元控制钢包底吹氩气阀门的开度不变，直至该搅拌模式的处理时间结束；

7)实时计算系数β，根据钢包底吹时钢水比值在目标范围内对应的钢包底吹氩气阀门开度值以及钢水比值，计算钢水比值与目标值之间的相对误差、系数β值，根据作业标准中下一步钢包底吹氩气搅拌模式要求，重复步骤3)至步骤7)；

8)实时更新钢包底吹氩气控制遗传系数表，选取所有钢包底吹模式中相对误差最小值对应的系数β，并将其更新到钢包底吹氩气控制遗传系数表中。

表1本发明实施例钢包底吹氩气搅拌钢水作业标准表

表2本发明实施例钢包底吹氩气控制遗传系数表

钢包编号	包龄	钢包温度℃	钢种	钢水温度℃	钢水重量t	β
							1	80	1500	SPHC	1630	155	1.34
2	78	1450	SAE1006B	1647	160	1.43
							3	6	1520	SPHC	1640	158	1.18
4	12	1410	SPHC	1634	158	2.10

表2中系数β与钢包包龄、冶炼钢种有关，随着包龄增加而变化且没有规律。β值的确定，可以加快底吹搅拌强度地调节速度，改善底吹控制效果。钢包底吹氩气阀门开度控制单元通过跟踪每次钢包底吹搅拌模式达到目标范围误差大小，动态修正更新β值，实现钢包底吹氩气的自动控制。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种调控钢包底吹氩气流量的方法，其特征是，该方法包括如下步骤：

1)在钢包上方固定安装视觉传感器；

2)操控视觉传感器对钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水进行检测；

3)操控视觉传感器将检测到的钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水的图像数据传输到图像处理单元；

4)操控图像处理单元对接受的来至视觉传感器的图像数据进行处理，图像处理单元对接受的钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水的图像数据进行处理，识别出图像数据中钢水、钢渣以及钢包壁，分别计算出钢包内钢水裸露面积和钢渣面积，计算出钢水比值，钢水比值为钢包内钢水裸露面积/(钢包内钢水裸露面积+钢渣面积)；

5)操控钢包底吹阀门开度控制单元调控钢包底吹氩气阀门的开度值，钢包底吹阀门开度控制单元根据钢水比值和钢包底吹氩气搅拌钢水作业标准表，计算底吹阀门开度值，操控钢包底吹阀门开度控制单元将计算出的钢包底吹氩气阀门的开度值数据传输给钢包底吹氩气阀门开度控制PLC；

5.1)首先建立钢包底吹氩气搅拌钢水作业标准表，依据现有钢包底吹氩气阀门操控数据，根据不同钢水搅拌强度要求，建立不同钢水搅拌强度下，钢水比值目标值和目标范围、底吹气体流量目标值以及对应的底吹阀门开度值；

5.2)建立钢包底吹氩气控制遗传系数表，钢包随着钢包寿命、承载钢种不同，其透气砖影响钢包底吹效果也不一样，建立阀门开度与钢水比值之比、钢包寿命、钢包内钢水重量的数据库表，用系数β表征阀门开度/钢水比值；

5.3)根据钢包内钢水生产计划的精炼要求，选取钢包底吹氩搅拌作业标准，根据标准，不同搅拌模式对应不同的底吹阀门开度值和钢水比值目标值及范围，如果进入钢水精炼工位的钢包不在遗传系数表中，则直接将标准表中的底吹氩气阀门开度值作为首次底吹控制设定值；如果进入钢水精炼工位的钢包在遗传系数表中且其寿命不低于遗传表中钢包寿命值，则采用系数β，根据钢水比值的目标值乘以β计算出钢包底吹氩气阀门的开度值，控制钢包底吹氩气阀门的开度，控制钢包底吹氩气搅拌并延时N秒，钢包底吹氩气搅拌延时时间N与钢包内钢水重量、钢包底吹氩气阀门的响应速度有关，N值为从钢包开始底吹氩气搅拌指令下发，直至底吹效果通过钢包表面显现为止的时间，钢包底吹氩气搅拌延时时间N默认值为8秒；

5.4)操控视觉传感器对钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水进行检测，操控视觉传感器将检测到的钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水的图像数据传输到图像处理单元；

5.5)操控图像处理单元对接受的图像数据进行处理，图像处理单元计算出钢水比值，并将计算出的钢水比值与钢水比值的目标值进行比对，判断计算出钢水比值是否在目标范围内；如果计算出的钢水比值在目标范围内，则转步骤6)；如果计算出的钢水比值没有达到目标范围内，则根据钢水比值和目标值计算钢包底吹氩气阀门的开度值，控制钢包底吹氩气阀门的开度，等待N秒，重复步骤5)；

5.6)当钢包底吹氩气流量满足钢水搅拌强度要求时，钢包底吹阀门开度控制单元控制钢包底吹氩气阀门的开度不变，直至该搅拌模式的处理时间结束；

5.7)计算系数β，根据钢包底吹时钢水比值在目标范围内对应的钢包底吹氩气阀门开度设定值以及钢水比值，计算钢水比值实际值与目标值之间的相对误差、系数β值，根据作业标准中下一步钢包底吹氩气搅拌模式要求，重复步骤3)至步骤7)；

5.8)实时更新钢包底吹氩气控制遗传系数表，选取所有钢包底吹模式中相对误差最小值对应的系数β，将其更新到钢包底吹氩气控制遗传系数表中；

6)所述的钢包底吹氩气阀门开度控制PLC接受来至钢包底吹阀门开度控制单元的钢包底吹氩气阀门的开度值数据，钢包底吹氩气阀门开度控制PLC控制钢包底吹氩气阀门的开度，调节钢包底吹氩气流量。

2.根据权利要求1所述的一种调控钢包底吹氩气流量的方法，其特征是，步骤4)中所述的图像处理单元对接受的图像数据进行处理，包括以下步骤：

1)对图像数据中的钢渣和钢水进行识别，设定像素亮度阀值，图像数据中所有像素点亮度超过阀值作为钢水进行识别处理，低于阀值的作为钢渣进行识别处理，分别统计图像数据中钢水的像素点数值和钢渣的像素点数值，用钢水像素点数值表征钢包内钢水裸露面积，钢渣的像素点数值表征钢包内钢渣面积；

2)计算钢水比值，钢水比值为钢水像素点数值/(钢水像素点数值+钢渣的像素点数值)。

3.用于权利要求1所述的调控钢包底吹氩气流量的方法的装置，包括钢包底吹氩气阀门开度控制PLC和钢包底吹氩气流量调节阀，钢包底吹氩气流量调节阀固定安装在钢包底吹氩气管道上，钢包底吹氩气阀门开度控制PLC和钢包底吹氩气流量调节阀通过通讯电缆相连接，所述的钢包底吹氩气流量调节阀为电动阀；其特征是，该装置还包括安装于钢包上方的视觉传感器，图像处理单元，钢包底吹阀门开度控制单元，视觉传感器与图像处理单元通过通讯电缆相连接，图像处理单元与钢包底吹阀门开度控制单元通过通讯电缆相连接，钢包底吹阀门开度控制单元与钢包底吹氩气阀门开度控制PLC通过通讯电缆相连接，所述的视觉传感器为红外线摄像机，所述的图像处理单元为图像处理单元计算机，所述的钢包底吹阀门开度控制单元为钢包底吹阀门开度控制计算机；

所述的视觉传感器对钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水进行检测，并将检测到的钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水的图像数据传输到图像处理单元；

所述的图像处理单元对接受的来至视觉传感器的图像数据进行处理，图像处理单元对接受的钢包表面钢渣和钢包内裸露钢水的图像数据进行处理，计算出钢水比值；

所述的钢包底吹阀门开度控制单元计算钢包底吹氩气阀门的开度值，钢包底吹阀门开度控制单元根据图像处理单元计算出钢水比值计算钢包底吹氩气阀门的开度值；钢包底吹阀门开度控制单元将计算出的钢包底吹氩气阀门的开度值数据传输给钢包底吹氩气阀门开度控制PLC；

所述的钢包底吹氩气阀门开度控制PLC接受来至钢包底吹阀门开度控制单元的钢包底吹氩气阀门的开度值数据，钢包底吹氩气阀门开度控制PLC控制钢包底吹氩气阀门的开度，调节钢包底吹氩气流量。