CN104044928B - 一种冶金生产系统自动上料方法 - Google Patents

Abstract

一种冶金生产系统自动上料方法，用于大型生产模式的上料系统，它包括料仓，其特征是料仓下面设置有可称量物料重量的振动筛，振动筛的下方设置料篮，料篮设置在运输小车上，运输小车运行在运输通道上，提升机设置在高炉旁，高炉炉顶安装有料位计；所述运输小车前端安装有激光反射板，运输通道的首端安装有激光发射器、激光接收器和位置传感器，运输通道首端和末端均安装有限位开关。本发明自动化程度高，减少了人为因素对上料造成的影响，降低由于人工操作的不当而引起炉况的不稳定。

Description

一种冶金生产系统自动上料方法

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种冶金生产系统自动上料方法。

背景技术

冶金行业生产过程中，尤其是一些大型的生产车间，生产上料系统的重要性不言而喻，所以在上料的各个环节都必须能够确保生产期间的正常供料。

在这个生产自动化程度日益增大的时代，机器代替人来实现某些区域的工作不但具有更高的工作效率而且更可避免由生产区域的不安全因素对岗位操作人员造成的伤害。譬如高炉，其上料要求稳定而且加料量精确度要求高，而实现这种精确而稳定的上料非人工操作可以实现。同时，由于上料系统有些区域粉尘量大，污染严重，易引发矽肺一类职业病以及呼吸系统的其他疾病。基于人工操作无法保证上料的精确性以及上料的稳定性，此外本着对岗位工人的人身安全考虑，使用自动上料系统替代人工操作是势在必行的。

发明内容

本发明旨在提出一种实现冶金行业生产系统的上料流程全自动化的上料方法，实现上料系统的精确性和稳定性，保障生产系统的顺行，同时可避免上料环节某些污染严重的区域对岗位人员造成的身体伤害。

本发明的技术方案：

本发明包括下部安装有可称量物料重量的振动筛的料仓，装物料的料篮，运送料篮的运输小车和提升机，料位测量装置，料篮位于料仓的下方且设置在运输小车上，提升机设置在高炉旁，高炉炉顶安装有料位测量装置。料位测量装置为料位计。

所述料篮的底部设置翻板装置，翻板装置通过驱动系统实现自动控制；

驱动系统由料篮水平移动电机、料篮夹臂、料篮夹臂电机、激光测距仪、位置传感器组成。

所述运输小车前端安装有激光反射板，料篮运输通道的首端安装有激光发射器、激光接收器和位置传感器，料篮运输通道末端安装有限位开关。

物料经传送皮带送至料仓并贮存在各个料仓内，根据炼钢所需的配方需要，各个料仓将物料根据配比筛入料篮，然后经运输小车以及提升机将料篮中的物料加入炉内。

各个料仓下部安装有可称量物料重量的振动筛，上料开始后，各个料仓下部的振动筛依次筛下相应重量的物料进入设置在运输小车上的料篮中，然后运输小车将料篮运送至提升通道，由垂直提升机将料篮提升至炉子的上方，炉顶安装有料位测量装置，提升至炉子的上方的物料会根据料位计测量的料线回馈至料篮驱动系统，将料篮中的物料加入炉中，完成装料。

本发明的开关和转换装置均有自动和手动两个状态，上料系统正常时，系统自动运行，当系统某一部件出现故障时，则可由岗位操作人员手动控制该部件的运行，藉此可保证上料的连续，生产的顺行。

本发明自动化程度高，减少了人为因素对上料造成的影响，降低由于人工操作的不当而引起炉况的不稳定，同时节约了人力资源，而且可以运送多种粒径的固体物料，实现上料系统的通用化，藉此就可省去所需安装的相关设备以及其占用的空间。

安装在料仓下部的移动称量小车可以将多种物料按照配比加入料篮，实现准确快速的配料，更为快捷地实现上部调剂，迅速改善炉况。此外，籍自动化程度高的优点，部分污染严重的区域可实现无人工操作设置，只需定期巡检即可保证系统的正常运行，最大限度地保障了岗位操作人员的人身安全，有效防止职业病对岗位操作人员的危害。

本发明还具有下述优点：

1、实现了上料过程中各个批次物料重量的均衡，强化了上部调剂对炉况的改观，最短可在4小时内实现炉况的改善。

2、运输小车在通道上的定位是通过激光测距定位技术实现的，籍激光抗干扰能力强，响应时间短的优点，实现料篮运输小车在运输通道中的精确定位，定位误差小于210mm，保证料篮小车在运输通道中的安全运行，实现了上料的稳定。

3、上料流程采用自动装料技术，物料的称量和加入全部由设定的程序控制，避免了因为手动操作引起装料的重量的误差。

具体实施方式

包括料仓，其特征是料仓下面设置有可称量物料重量的振动筛，振动筛的下方设置料篮，料篮设置在运输小车上，运输小车运行在运输通道上，提升机设置在高炉旁，高炉炉顶安装有料位计；所述运输小车前端安装有激光反射板，运输通道的首端安装有激光发射器、激光接收器和位置传感器，运输通道首端和末端均安装有限位开关。

1、自动平衡装料

原理：根据生产配方设定，配入的物料按照比例，对应的料仓显示设定重量，设定重量=批重×比例，但是由于物料的不规则或者不同原料的质量有差异，在下料时，每批物料的实际重量必会与设定值有差别，从第一批料开始，此后的每批物料都会根据上一批物料重量与设定重量的差别自动平衡，以求每批物料的平均重量与设定值基本相同。

譬如，每篮物料设定重量为4000kg，上一篮实际称重为4200kg，则下一篮补偿重量则为3800kg。由于物料的不规则，不同种类物料的密度不同，所以每次补偿都会存在误差，这样就会导致每相邻的两批物料不一定恰好相互补偿，如上例，若下一篮的补偿重量为3700kg，则接下来的一篮物料的补偿重量则为4100kg，若下一篮的补偿重量为3900kg，则接下来一篮物料的补偿重量为3900kg，如此循环往复，在最终的上料计量计算上，平均每批物料的重量接近于设定值4000kg。这样我们就可以根据上料次数来估算总的物料用量，不但省去了专门配备计量物料的人员的环节，而且有利于对炉况进行及时有效地调整。

2、激光测距定位：该测距定位技术所需设备简单，仅需在运输小车运输通道上（位于料篮提升通道一端）安装激光发射器及激光接收板，然后在小车前端安装激光反射板即可实现测距定位。

测距定位原理：当激光发射器发出的激光遇到运输小车上的反射板后，激光会被反射回来，然后被激光接收板接收，运输小车与激光发射器之间的距离只需用光速乘上时间即可获得，由于响应时间短，所以可实现精确定位。

料篮装满物料后，运输小车根据运输小车通道上激光测距仪测量的距离在料篮运输通道上精确地定位，便于添加冶炼所需的每种物料，最终运输小车准确地停在料篮提升通道下方，等待提升机的钩爪抓住料篮上的钩耳从而将料篮提升至竖炉顶部。

运输小车设计最大行程为40000mm，通道两端设有限位装置，从而防止运输小车开出轨道。

运输小车上载有A、B两个编号不同，规格完全相同的料篮，两个料篮在相应的物料仓下有精确地定位，运输小车运行停车位置与激光定位位置实际距离误差不超过210mm，如果运输小车停车位置与激光测定位置误差超过210mm，则主控上料操作界面会报故障，装料暂停，从而避免了料篮与料仓位置不对应造成的洒料、溢料现象。运输小车加速距离为1000mm，减速距离为2700mm，低速运行距离为150mm，定位延迟时间为1s，如此设计，保证了小车在通道中的安全运行。

3、自动装料：竖炉的顶部安装有测量炉内料位的料位计，料位计测量的料位反馈回上料的驱动装置，传输的电讯号会根据炉内的料线启动上料装置。

自动装料过程的起点来自于料位计的反馈信号，如果料位计显示料位低于20%，则上料驱动启动，提升机将装满物料的料篮提升至炉子顶部置于炉顶翻板上方的限位，然后炉顶翻板顺序打开，料篮下部翻板打开，物料入炉。

根据料篮、料位的匹配，保证了加入的物料不至于顶住炉顶翻板，导致生产的不畅。上料过程中，运输小车上始终有一个料篮，当上料系统启动时，位于垂直提升通道下方的运输小车上的两个料篮中的一个会被提升至小车上方，运输小车载着另一个料篮在运输小车运输通道上装载物料，待物料装载完成后，运输小车将料篮运载至垂直提升通道下方，空料篮下降至初始位置，装载有物料的料篮在运输小车的移动下停于提升通道下方由垂直提升机提升至炉顶待命，待料位计显示料位低于20%之后，料篮中的物料加入炉中。另一个空料篮则重复上一个料篮的动作，如此循环往复，上料系统按照设定程序自动运行。

Claims (1)

1.一种冶金生产系统自动上料方法，包括料仓，其特征是料仓下面设置有可称量物料重量的振动筛，振动筛的下方设置料篮，料篮设置在运输小车上，运输小车运行在运输通道上，提升机设置在高炉旁，高炉炉顶安装有料位计；所述运输小车前端安装有激光反射板，运输通道的首端安装有激光发射器、激光接收器和位置传感器，运输通道首端和末端均安装有限位开关；物料经传送皮带送至料仓并贮存在各个料仓内，上料开始后，各个料仓下部的振动筛依次筛下相应重量的物料进入料篮中，运输小车将料篮运送至提升通道，由提升机将料篮提升至炉子的上方，炉顶安装有料位计，提升至炉子的上方的物料会根据料位计测量的料线回馈至驱动装置，将料篮中的物料加入炉中，完成装料；所述料位计测量的料位反馈回驱动装置，传输的电讯号会根据炉内的料线启动上料装置；自动装料过程的起点来自于料位计的反馈信号，如果料位计显示料位低于20%，则上料驱动启动，提升机将装满物料的料篮提升至炉子顶部置于炉顶翻板上方的限位，然后炉顶翻板顺序打开，料篮下部翻板打开，物料入炉。