煙化爐冶煉終點(diǎn)自動(dòng)判別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、煙化爐煙化法是利用還原揮發(fā)原理從熔融爐渣中提取鉛、鋅、錫以及稀有元素的一種方法。我國(guó)具有幾十年歷史的煙化爐煙化法，至今仍廣泛應(yīng)用于鉛、鋅、錫冶煉過(guò)程，以處理錫、鉛爐渣及低品位氧化錫精礦，低品位氧化鉛鋅礦。然而，由于煙化爐生產(chǎn)過(guò)程非常復(fù)雜、影響因素甚多，加上現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣和檢測(cè)技術(shù)水平的限制，迄今為止，煙化爐生產(chǎn)過(guò)程尚未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)煙化爐的控制主要依賴于人工經(jīng)驗(yàn)的方法，即操作工人通過(guò)觀察三次風(fēng)口處的火焰狀況，憑經(jīng)驗(yàn)推斷爐內(nèi)狀況是

2、否適于金屬還原揮發(fā)，是否正在揮發(fā)，金屬是否基本還原完畢，是否到達(dá)終點(diǎn)即可以結(jié)束吹煉，再進(jìn)行相應(yīng)的操作。這種方法對(duì)操作工人的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和精神狀態(tài)都有很高的要求，受主觀因素影響較大。操作工人對(duì)冶煉狀態(tài)及冶煉終點(diǎn)判斷的不準(zhǔn)確，將直接導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加和資源能耗的浪費(fèi)，不利于提高生產(chǎn)效率。 通過(guò)收集整理熟練三次風(fēng)口工人的操作經(jīng)驗(yàn)，以及對(duì)煙化爐三次風(fēng)口火焰的長(zhǎng)時(shí)間觀察，作者發(fā)現(xiàn)，在冶煉過(guò)程的各個(gè)階段三次風(fēng)口火焰在顏色、透明度和形態(tài)上存在一定的

3、共性和區(qū)別與其它階段的特征。因此，本文對(duì)各個(gè)階段的火焰特征及其與冶煉狀態(tài)之間的映射關(guān)系進(jìn)行了分析研究，提出了采用計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別系統(tǒng)來(lái)代替人工“看火”，依據(jù)三次風(fēng)口火焰與冶煉狀態(tài)之間的映射關(guān)系對(duì)煙化爐進(jìn)行自動(dòng)終點(diǎn)判別的方法，并研制開(kāi)發(fā)了煙化爐冶煉終點(diǎn)自動(dòng)判別系統(tǒng)。 本系統(tǒng)采用彩色數(shù)字?jǐn)z像機(jī)進(jìn)行火焰圖像的采集，根據(jù)火焰的形態(tài)、顏色和明亮程度的不同，把采集到的火焰圖像分為揮發(fā)、灰暗噴發(fā)、弱揮發(fā)、暗紅、亮黃和刺白六種類別。系統(tǒng)通過(guò)在RG

4、B、HSI、YUV三種彩色空間下提取火焰圖像的面積、亮度、色度和直方圖分布等特征，運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)這六種火焰圖像的分類識(shí)別?？紤]到冶煉過(guò)程中火焰的閃爍性和跳躍性，單純孤立地對(duì)一幅火焰圖像進(jìn)行識(shí)別后就推斷其所在階段是不準(zhǔn)確、不可行的。因此，作者提出了依據(jù)過(guò)程變化信息來(lái)進(jìn)行終點(diǎn)判決的方法，即綜合考慮連續(xù)20秒內(nèi)十幅圖像的分類結(jié)果，根據(jù)十幅圖像中包含的圖像類別情況判斷當(dāng)前冶煉過(guò)程可能處于哪一階段，再與前一次輸出的判決結(jié)果進(jìn)行

5、比較和統(tǒng)計(jì)，最終判定冶煉過(guò)程是處于“揮發(fā)”階段，還是需要“升溫”，或者是到達(dá)“終點(diǎn)”。 本系統(tǒng)采用VisualC++6.0開(kāi)發(fā)了冶煉終點(diǎn)自動(dòng)判別軟件，并打包生成了安裝程序，可以非常方便地在Windows操作系統(tǒng)下安裝運(yùn)行。 本系統(tǒng)已在云南弛宏鋅鍺股份有限公司第一冶煉廠煉鋅煙化爐冶煉終點(diǎn)判斷中進(jìn)行了試用，并取得了良好的應(yīng)用效果，該系統(tǒng)可以比較準(zhǔn)確地識(shí)別煙化爐冶煉過(guò)程的變化，自動(dòng)判斷煙化爐的冶煉終點(diǎn)，對(duì)實(shí)現(xiàn)煙化爐生產(chǎn)過(guò)程的自