申请/专利权人：山东钢铁股份有限公司;东北大学

申请日：2024-01-12

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN117553921B

主分类号：G01J5/48

分类号：G01J5/48;C21C5/28;G01J5/00;G06F18/25;G06F18/15;G06N3/0464

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2024.03.01#实质审查的生效;2024.02.13#公开

摘要：本发明涉及机器视觉技术领域，具体提供一种转炉钢水温度预测方法、系统、终端及存储介质，包括：获取转炉冶炼数据和副枪探测的实际温度数据，将转炉冶炼数据和实际温度数据保存至数据库；在冶炼过程中定期获取热成像仪采集的炉口的火焰温度矩阵；将火焰温度矩阵输入预先训练的神经网络模型，神经网络模型输出预测温度；神经网络模型的训练方法包括：利用预先构建的碳温机理模型基于数据库中的冶炼数据计算理论温度；将理论温度与实际温度数据合并做数据增强处理，并将增强后的数据作为训练集的输出数据；将历次采集的火焰温度矩阵作为训练集的输入数据。本发明充分利用了炉口火焰的温度信息和图像特征，实现了钢水温度的准确预测。

主权项：1.一种转炉钢水温度预测方法，其特征在于，包括：获取转炉冶炼数据和副枪探测的实际温度数据，将转炉冶炼数据和实际温度数据保存至数据库；在冶炼过程中定期获取热成像仪采集的炉口的火焰温度矩阵；将所述火焰温度矩阵输入预先训练的神经网络模型，神经网络模型输出预测温度；所述神经网络模型的训练方法包括：利用预先构建的碳温机理模型基于数据库中的冶炼数据计算理论温度；将所述理论温度与实际温度数据合并做数据增强处理，并将增强后的数据作为训练集的输出数据；将历次采集的火焰温度矩阵作为训练集的输入数据；利用预先构建的碳温机理模型基于数据库中的冶炼数据计算理论温度，包括：构建碳温机理模型，通过对转炉炼钢过程中实时热平衡计算，得到熔池温度随时间的变化率： 式中：为冲击坑元素氧化反应化学热向钢液传递的热量，单位为；为渣金元素氧化反应热，单位为；为炉内氧化物的成渣热，单位为；为石灰的溶解热，单位为；为废钢的溶解热，单位为；为矿石及其他渣料的分解吸热，单位为；为熔池液面向炉内的辐射热、通过炉壳向大气的散热、从炉内液面和炉壁向炉内气体传递的热量，单位为即总热量损失，；为钢液质量，单位为；为熔渣质量，单位为kg；为钢液热容，单位为；为钢渣热容，单位为；为炉内未熔化固体所含的总热量，单位为；开始吹氧前，将处于不同温度的原料装入转炉内，原料间相互传递热量，根据热平衡计算出吹氧时熔池的初始温度为： 式中：为铁水质量，单位为；为石灰质量，单位为；为石灰质量，单位为；为石灰石质量，单位为；为矿石质量，单位为；为铁水热容，单位为；为废钢热容，单位为；为石灰热容，单位为；为石灰石热容，单位为；为矿石热容，单位为；为铁水的温度，单位为；为大气温度，单位为；根据熔池温度随时间的变化率和初始温度，可得熔池温度随时间的变化： 式中：为单位时间；根据热成像仪的数据采集周期，确定热成像仪采集数据的多个时间节点；利用所述碳温机理模型依次计算各时间节点对应的熔池温度，并将熔池温度按时间节点先后排列为熔池温度数组。

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