專利名稱：基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置及其方法。
背景技術(shù)：
隨著鋼鐵冶煉原材料價格的飛漲、能源物質(zhì)的短缺、環(huán)保要求的不斷提高以及冶煉技術(shù)的不斷創(chuàng)新，鋼鐵企業(yè)的競爭日趨激烈。在這種形勢下，環(huán)保節(jié)能和成本就顯得尤為重要。轉(zhuǎn)爐煉鋼過程需要造渣，通過造渣劑與鋼水反應(yīng)，去除有害元素，煉制合格的鋼水。由于冶煉過程中，工藝參數(shù)檢測困難，對于非正常狀態(tài)如噴濺與返干難以控制，長期以來都是依靠煉鋼工的經(jīng)驗，通過目測及耳聽來進行判斷調(diào)整。但是因為每個人的工作經(jīng)驗不同以及工作狀態(tài)穩(wěn)定性的限制，導(dǎo)致煉鋼的化渣過程不能完全達到平穩(wěn)狀態(tài)。因此，減少噴濺，提高鋼水收得率是鋼鐵企業(yè)追求的目標。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能對化渣情況進行準確分析的一種基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置及其方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置包括噪聲采集裝置、模擬量采集器、分析器；所述噪聲采集裝置設(shè)置在平臺煙道取樣口，并采集噪聲信息并傳送該噪聲信息至所述模擬量采集器；所述模擬量采集器采集氧槍高度信息、氧氣流量信息及接收所述噪聲采集裝置采集的噪聲信息，并將氧槍高度信息、氧氣流量信息及噪聲信息發(fā)送至所述分析器；所述分析器接收所述氧槍高度信息、氧氣流量信息及噪聲信息進行化渣情況的分析。進一步地，所述聲納化渣分析裝置還包括聲處理儀，連接在噪聲采集裝置、模擬量采集器之間，用于將所述噪聲采集裝置采集的噪聲信息處理成計算機能處理的信號。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置，其特征在于，還包括
前置放大器，所述前置放大器設(shè)置在所述噪聲采集裝置和所述聲處理儀之間，用于將所述噪聲信息放大。進一步地，所述聲納化渣分析裝置還包括電流環(huán)，所述電流環(huán)連接在所述模擬量采集器與分析器之間，將噪聲信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。進一步地，所述分析器包括接收模塊，接收所述氧槍高度信息、氧氣流量信息及噪聲信息；化渣分析模塊，根據(jù)所述氧槍高度信息、氧氣流量信息及噪聲信息，生成聲納曲線示意圖、氧槍位曲線示意圖、氧量曲線示意圖及合格渣面示意圖。進一步地，所述分析器還包括判斷模塊，當(dāng)所述聲納線在合格渣面示意圖上部時，判斷渣面較高，易噴濺；當(dāng)所述聲納線在合格渣面示意圖下部時，判斷渣面較低，易返干；控制模塊，根據(jù)所述判斷結(jié)果，對氧槍高度及氧氣流量進行控制。
進一步地，所述聲納化渣分析裝置還包括開關(guān)量采集器，采集出鋼信號，控制所述分析器結(jié)束當(dāng)前化渣分析。進一步地，所述噪聲采集裝置是采用駐極體麥克風(fēng)的換能器，所述換能器還設(shè)置有包含供水和供氣系統(tǒng)的保護套。本發(fā)明還提供一種基于煙道取聲的聲納化渣分析方法包括采集平臺煙道取樣口的噪聲信息；
采集氧槍高度信息、氧氣流量信息；
根據(jù)所述噪聲信息、氧槍高度信息及氧氣流量信息進行化渣情況的分析。進一步地，該方法還包括根據(jù)所述化渣分析結(jié)果進行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果，進行氧槍高度及氧氣流量的調(diào)整。本發(fā)明提供的基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置及其方法，能對氧氣轉(zhuǎn)爐的造渣過程的噪聲進行檢測、處理，監(jiān)控爐渣的變化情況，在計算機彩色屏幕上顯示造渣過程的音強變化曲線和與操作有關(guān)的指導(dǎo)信息及操作記錄，進行噴濺、返干等非正常爐況的預(yù)報，為爐前操作人員提供直觀醒目的科學(xué)指導(dǎo)和管理信息。通過該方法的應(yīng)用，降低噴濺率、減少金屬損失和提高爐襯壽命，生產(chǎn)成本下降，社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益明顯。


圖1為本發(fā)明實施例提供的基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為圖1所示分析器的結(jié)構(gòu)框圖3為本發(fā)明實施例提供的基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置分析的曲線示意圖。
具體實施例方式實施例1
參見圖1，本發(fā)明實施例提供的一種基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置包括噪聲采集裝置、模擬量采集器、分析器。噪聲采集裝置設(shè)置在平臺煙道取樣口，并采集噪聲信息并傳送該噪聲信息至所述模擬量采集器。模擬量采集器采集氧槍高度信息、氧氣流量信息及接收所述噪聲采集裝置采集的噪聲信息，并將氧槍高度信息、氧氣流量信息及噪聲信息發(fā)送至所述分析器；所述分析器接收所述氧槍高度信息、氧氣流量信息及噪聲信息進行化渣情況的分析。針對每一爐生成一張分析畫面。聲納化渣分析裝置還包括聲處理儀，連接在噪聲采集裝置、模擬量采集器之間，用于將所述噪聲采集裝置采集的噪聲信息處理(例如，濾波、整流及整形)成計算機能處理的信號。參見圖2，分析器包括接收模塊、化渣分析模塊、判斷模塊及控制模塊。其中，接收模塊，接收所述氧槍高度信息、氧氣流量信息及噪聲信息。化渣分析模塊，根據(jù)所述氧槍高度信息、氧氣流量信息及噪聲信息，生成聲納曲線示意圖1、合格渣面示意圖2、氧槍位曲線示意圖3及氧量曲線示意圖4 (參見圖3)。判斷模塊，當(dāng)所述聲納線在合格渣面示意圖上部時，判斷渣面較高，易噴濺；當(dāng)所述聲納線在合格渣面示意圖下部時，判斷渣面較低，易返干?？刂颇K根據(jù)所述判斷結(jié)果，對氧槍高度及氧氣流量進行控制。另外，由于同時生成聲納曲線示意圖1、合格渣面示意圖2、氧槍位曲線示意圖3及氧量曲線示意圖4能實時反映當(dāng)前冶煉情況，也能通過歷史查詢功能，優(yōu)化工藝操作。噪聲采集裝置是采用駐極體麥克風(fēng)的換能器，所述換能器還設(shè)置有包含供水和供氣系統(tǒng)的保護套。供水系統(tǒng)用于換能器的探頭降溫，進水量在每小時3立方米；供氣系統(tǒng)是為了保證水套內(nèi)部的干燥和防止內(nèi)部煙塵的污染，氣量每小時3立方米。實施例2
參見圖1，本發(fā)明實施例提供的一種基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置除包括實施例1所述的器件外，還包括前置放大器、電流環(huán)及開關(guān)量采集器。前置放大器設(shè)置在噪聲采集裝置和聲處理儀之間，用于將所述噪聲信息放大，降低阻抗進行遠傳，同時祛除現(xiàn)場其他干擾和雜散的噪聲信號，提高信號質(zhì)量。電流環(huán)連接在所述模擬量采集器與分析器之間，用于將噪聲信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。開關(guān)量采集器與分析器連接，在采集到出鋼信號后控制所述分析器結(jié)束當(dāng)前化渣分析。實施例3
本發(fā)明實施例提供一種基于煙道取聲的聲納化渣分析方法包括步驟10、采集平臺煙道取樣口的噪聲信息.步驟20、采集氧槍高度信息、氧氣流量信息。步驟30、根據(jù)所述噪聲信息、氧槍高度信息及氧氣流量信息進行化渣情況的分析。步驟40、根據(jù)所述化渣分析結(jié)果進行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果，進行氧槍高度及氧氣流量的調(diào)整。以上步驟可通過實施例1、2提供的基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置來實現(xiàn)，不再贅述。本發(fā)明提供的基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置及其方法，能對氧氣轉(zhuǎn)爐的造渣過程的噪聲進行檢測、處理，監(jiān)控爐渣的變化情況，在計算機彩色屏幕上顯示造渣過程的音強變化曲線和與操作有關(guān)的指導(dǎo)信息及操作記錄，進行噴濺、返干等非正常爐況的預(yù)報，為爐前操作人員提供直觀醒目的科學(xué)指導(dǎo)和管理信息。通過該方法的應(yīng)用，降低噴濺率、減少金屬損失和提高爐襯壽命，生產(chǎn)成本下降，社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益明顯。最后所應(yīng)說明的是，以上具體實施方式
僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置，其特征在于，包括 噪聲采集裝置、模擬量采集器、分析器；所述噪聲采集裝置設(shè)置在平臺煙道取樣口，并采集噪聲信息并傳送該噪聲信息至所述模擬量采集器；所述模擬量采集器采集氧槍高度信息、氧氣流量信息及接收所述噪聲采集裝置采集的噪聲信息，并將氧槍高度信息、氧氣流量信息及噪聲信息發(fā)送至所述分析器；所述分析器接收所述氧槍高度信息、氧氣流量信息及噪聲信息進行化渣情況的分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置，其特征在于，還包括 聲處理儀，連接在噪聲采集裝置、模擬量采集器之間，用于將所述噪聲采集裝置采集的噪聲信息處理成計算機能處理的信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置，其特征在于，還包括 前置放大器，所述前置放大器設(shè)置在所述噪聲采集裝置和所述聲處理儀之間，用于將所述噪聲信息放大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置，其特征在于，還包括 電流環(huán)，所述電流環(huán)連接在所述模擬量采集器與分析器之間，將噪聲信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置，其特征在于， 所述分析器包括接收模塊，接收所述氧槍高度信息、氧氣流量信息及噪聲信息； 化渣分析模塊，根據(jù)所述氧槍高度信息、氧氣流量信息及噪聲信息，生成聲納曲線示意圖、氧槍位曲線示意圖、氧量曲線示意圖及合格渣面示意圖。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置，其特征在于，所述分析器還包括判斷模塊，當(dāng)所述聲納線在合格渣面示意圖上部時，判斷渣面較高，易噴濺；當(dāng)所述聲納線在合格渣面示意圖下部時，判斷渣面較低，易返干；控制模塊，根據(jù)所述判斷結(jié)果，對氧槍高度及氧氣流量進行控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置，其特征在于，還包括 開關(guān)量采集器，采集出鋼信號，控制所述分析器結(jié)束當(dāng)前化渣分析。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置，其特征在于 所述噪聲采集裝置是采用駐極體麥克風(fēng)的換能器，所述換能器還設(shè)置有包含供水和供氣系統(tǒng)的保護套。
9.一種基于煙道取聲的聲納化渣分析方法，其特征在于，包括 采集平臺煙道取樣口的噪聲信息；采集氧槍高度信息、氧氣流量信息；根據(jù)所述噪聲信息、氧槍高度信息及氧氣流量信息進行化渣情況的分析。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于煙道取聲的聲納化渣分析方法，其特征在于，還包括 根據(jù)所述化渣分析結(jié)果進行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果，進行氧槍高度及氧氣流量的調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置包括噪聲采集裝置、模擬量采集器及分析器。本發(fā)明還提供一種基于煙道取聲的聲納化渣分析方法包括采集平臺煙道取樣口的噪聲信息；采集氧槍高度信息、氧氣流量信息；根據(jù)所述噪聲信息、氧槍高度信息及氧氣流量信息進行化渣情況的分析。本發(fā)明提供的基于煙道取聲的聲納化渣分析裝置及其方法，能對氧氣轉(zhuǎn)爐的造渣過程的噪聲進行檢測、處理，監(jiān)控爐渣的變化情況，在計算機彩色屏幕上顯示造渣過程的音強變化曲線和與操作有關(guān)的指導(dǎo)信息及操作記錄，進行噴濺、返干等非正常爐況的預(yù)報，為爐前操作人員提供直觀醒目的科學(xué)指導(dǎo)和管理信息。
文檔編號C21C5/46GK102559990SQ20121002133
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者劉瑞林, 史良, 張丙龍, 張本昕, 李金柱, 楊林, 歐陽孔寶, 田剛, 袁天祥, 閆占輝, 魏鋼 申請人:首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司