[发明专利]一种实时定量判定烧结终点状态的软测量方法

说明书

本发明公开了一种实时定量判定烧结终点状态的软测量方法，属于烧结工艺过程控制领域。该方法需要以烧结产线中风箱的废气温度检测值和机尾CCD摄像机拍摄的图像为基础，对热电偶安插位置与废气温度检测值拟合二次曲线，通过计算曲线极大值点的坐标（X,Y），初步获得定量的终点位置（MBTP）和终点温度（Tmax）。烧结产线的漏风问题偶尔会引起风箱废气温度检测失真，导致二次曲线拟合法获得错误的终点状态，采用机尾图像识别结果对二次曲线拟合法获得的终点状态进行修正。该方法计算得到的终点位置和温度更加真实、准确，能够辅助现场操作人员实时、定量的判定终点状态及其变化趋势。

技术领域

本发明涉及一种实时定量判定烧结终点状态的软测量方法，属于烧结工艺过程控制领域。

背景技术

在烧结生产中，烧结终点是影响烧结矿质量、产量和成本的重要工艺参数，适宜、稳定的终点状态是保证高炉获得优质烧结矿的关键所在。当烧结终点提前时，烧结机的生产能力不能得到充分利用，造成烧结矿产量降低；当烧结终点滞后时，混合料没有完全烧透就到机尾被卸下，导致烧结矿合格率下降，成本上升。

烧结机尾环境恶劣，在这种高温、高湿、高粉尘和强干扰的条件下，目前尚无直接检测烧结终点的仪器设备。无论是通过废气温度法、负压法和废气成分判断法估算终点位置，还是在机尾观测红层，只能定性的对终点状态进行判断，这必然影响终点状态的精准控制以及烧结过程参数的优化调整。因此，研究如何定量、准确的对终点状态进行检测，对烧结生产过程的精细化操作具有重要的指导意义。

基于风箱废气温度的二次曲线拟合法是目前普遍采取的终点状态软测量方法。由于烧结生产过程中，常常发生台车料面窜气、机尾漏风等问题，导致风箱废气温度与实际真实温度不相符，从而引起基于风箱废气温度的终点状态拟合结果出现抖动或偏差，这样的输出结果无法有效的指导现场操作者对终点状态的准确判断。为了得到更加稳定、准确的终点状态检测结果，对终点状态的软测量方法进行了改进和优化。

发明内容

本发明提出了一种实时定量判定烧结终点状态的软测量方法，能够对烧结生产过程中的终点状态进行实时、定量的稳定检测，这对现场操作者及时掌控终点状态和开展精细化操作具有重要的指导作用。

具体地，一种实时定量判定烧结终点状态的软测量方法，包括以下步骤：

步骤一：数据获取，实时获取烧结产线中风箱的废气温度检测值和机尾CCD摄像机拍摄的图像；

步骤二：数据拟合，通过对热电偶安插位置与废气温度检测值拟合二次曲线，获取曲线极大值点的坐标（X,Y），初步获得定量的终点位置（MBTP）和终点温度（Tmax）；

步骤三：机尾图像分类判断，将机尾图像划分为3个类别，分别为欠烧、正常和过烧，采用卷积神经网络模型对机尾图像进行分类判断；

步骤四：终点位置修正，以机尾图像被识别的类别为基准，建立专家规则，对二次曲线拟合法获得的终点状态进行修正，实时得出真实、准确的终点状态信息。

所述步骤一具体包括：

实时获取烧结全产线中风箱废气温度的检测值以及风箱中热电偶的具体安插位置，记录同时段内烧结机机尾CCD摄像机拍摄的机尾图像，风箱废气温度和机尾检测图像作为终点状态实时判断的基础数据源。

所述步骤二具体包括：

根据热电偶安插位置与废气温度检测值拟合二次曲线，采用如下方式初步计算终点位置（MBTP）和终点温度（Tmax）。

2-1、当最后一个风箱的废气温度最大时，烧结终点（BTP）=最后一个风箱编号（Num）-0.5（热电偶安插位置一般在风箱的中部，所以取0.5，此系数可根据实际进行调整），烧结终点位置（MBTP）=烧结终点（BTP）*风箱的长度，烧结终点温度（Tmax）为最后一个风箱的废气温度。