CN108671848A - 一种配煤自动控制系统及其配煤方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种配煤自动控制系统及其配煤方法，包括预判执行单元和备煤配合系统，所述预判执行单元包括预判煤判断程序P1和配煤准确性判断程序P2，所述预判煤判断程序P1对单种煤进行初步判断，所述配煤准确性判断程序P2对备煤配合系统内的配合煤进行准确性检测，还包括单种煤塔，用以接收经预判煤判断程序P1淘汰的配比单种煤，还包括预配混合系统，用以接收经预判煤判断程序P1优选出的配比单种煤，以及预配煤塔，用以对预配混合系统内的多种配比单种煤进行混合配制作业。本发明提供的一种配煤自动控制系统及其配煤方法，能够有效提高小配比煤种的配煤均匀性，从而有效提高配合煤整体均匀性。

Description

一种配煤自动控制系统及其配煤方法
技术领域
本发明属于配煤技术领域，尤其涉及一种配煤自动控制系统及其配煤方法。
背景技术
炼焦配煤作业中，最重要的是控制配煤的准确性。现有配煤系统不管各煤种配比大小，一般都是所有煤种一起经过混料器混合后使用，这种混料方式在各煤种配比差值较大时不能十分均匀的混合各煤种，尤其是配比较小的煤种，不能很好的与其他煤种均匀混合。为解决上述问题，提出一种配煤自动控制系统及其方法。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种配煤自动控制系统及其配煤方法，能够有效提高小配比煤种的配煤均匀性，从而有效提高配合煤整体均匀性。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种配煤自动控制系统及其配煤方法，包括预判执行单元和备煤配合系统，所述预判执行单元包括预判煤判断程序P1和配煤准确性判断程序P2，所述预判煤判断程序P1对单种煤进行初步判断，所述配煤准确性判断程序P2对备煤配合系统内的配合煤进行准确性检测；
还包括单种煤塔，用以接收经预判煤判断程序P1淘汰的配比单种煤；
预配混合系统，用以接收经预判煤判断程序P1优选出的配比单种煤；
以及预配煤塔，用以对预配混合系统内的多种配比单种煤进行混合配制作业。
进一步的，所述单种煤塔的数量根据需要配制的单种煤的种类数量进行设置，且单种煤与单种煤塔一一对应。
进一步的，所述预配煤塔包括设置有上料口的塔体；所述塔体内从上到下设置至少三个缓冲配煤装置，相邻所述缓冲配煤装置具有相同的间隔距离；
所述缓冲配煤装置包括缓冲板、弹簧和若干旋转搅拌机构，所述缓冲板的一端连接有一体结构的圆杆，所述塔体相对的两个塔内壁设置有轴承座，所述圆杆的两端分别与两个轴承座内的轴承可转动连接；所述弹簧支撑缓冲板倾斜设置在其下部，所述塔体的侧面设置有下直角块，所述缓冲板的底部设置有上直角块，所述弹簧的一端与下直角块的斜面固定连接，所述弹簧的另一端与上直角块的斜面固定连接；所述缓冲板的板面上设置有若干呈线性排布的腔体，所述旋转搅拌机构的搅拌部可旋转设置在腔体内。
进一步的，所述预配煤塔在未进行配煤作业状态下，所述弹簧支撑缓冲板呈水平状态，且缓冲板的出料端与塔体的内壁具有放料间距。
进一步的，所述预配煤塔在进行配煤作业状态下，所述缓冲板在单种煤或混合煤的冲击下具有以圆杆为轴心的第一转动方向。
进一步的，所述旋转搅拌机构包括第一电机和旋转柱体，所述第一电机设置在缓冲板内部，所述旋转柱体设置在腔体内，且第一电机的驱动端与旋转柱体驱动连接；所述旋转柱体与圆杆平行，且旋转柱体的柱体表面设置有螺旋凸起。
进一步的，所述旋转柱体在第一电机驱动下具有第二转动方向，所述第二转动方向与其所属同一缓冲配煤装置的缓冲板的第一转动方向相反。
进一步的，还包括设置在塔体下部的搅拌装置和送料装置，所述搅拌装置的搅拌部设置在塔体内部且位于放料间距下方，所述送料装置的送料部设置在塔体内部且位于搅拌装置的搅拌部旁；
所述搅拌装置包括第二电机、第一驱动杆和搅拌叶，所述第二电机设置在塔体的底部，所述第一驱动杆竖直穿过塔体的底部与第二电机驱动连接，所述搅拌叶在第一驱动杆上轴向分布；
所述送料装置的送料输出端正对塔体的出料口设置；所述送料装置包括第三电机和第二驱动杆，所述第三电机设置在塔体的外部侧面，所述第二驱动杆水平穿过塔体的侧面与第三电机驱动连接，所述第二驱动杆设置有螺旋叶片。
一种配煤自动控制系统的配煤方法，具体步骤如下：
步骤一：设置各个单种煤的初始配制比例，并预设最低比例S；
步骤二：预判煤判断程序P1根据所有单种煤数量和比例进行判断，配比小于预设最低比例S的单种煤数量为n，n≥2则所有配比小于S的单种煤进入预配混合系统，n＝1则配比最小的2种煤进入预配混合系统，n＝0则所有煤种均不需进行预配；
步骤三：进入预配混合系统内的多种单种煤全部进入预配煤塔进行混合配制作业，形成预配煤；不需进行预配的单种煤进入对应的单种煤塔；
步骤四：预配煤塔内的预配煤和单种煤塔内的单种煤进入备煤配合系统，形成配合煤；
步骤五：配煤准确性判断程序P2根据在线水分、灰分测定结果结合抽检煤样进行工业分析实验和胶质层奥阿实验，对步骤四中的配合煤进行检测，根据检测结果判断配煤准确性，配煤准确性高于98％时，输出目标配合煤，并将目标配合煤送入炼焦系统；配煤准确性低于98％时对P1进行调整，重新计算各种预配煤和单种煤比例。
有益效果：本发明的一种配煤自动控制系统及其配煤方法，具有以下两个方面的有益效果：
(1)操作方便，配煤准确性较高；
(2)能够有效提高小配比煤种的配煤均匀性，从而有效提高配合煤整体均匀性，便于大规模推广。
附图说明
附图1为配煤自动控制系统的流程图一；
附图2为配煤自动控制系统的流程图二；
附图3为预配煤塔的主视图；
附图4为预配煤塔的侧视图；
附图5为缓冲配煤装置的结构示意图；
附图6为缓冲配煤装置的主视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至附图6所示，一种配煤自动控制系统及其配煤方法，包括预判执行单元和备煤配合系统，所述预判执行单元包括预判煤判断程序P1和配煤准确性判断程序P2，所述预判煤判断程序P1对单种煤进行初步判断，所述配煤准确性判断程序P2对备煤配合系统内的配合煤进行准确性检测；
还包括单种煤塔，用以接收经预判煤判断程序P1淘汰的配比单种煤；
预配混合系统，用以接收经预判煤判断程序P1优选出的配比单种煤；
以及预配煤塔，用以对预配混合系统内的多种配比单种煤进行混合配制作业。
所述单种煤塔的数量根据需要配制的单种煤的种类数量进行设置，且单种煤与单种煤塔一一对应，附图1中需要配制的单种煤的种类为A、B、C、D四种，则单种煤塔的数量也为四个，保证整个配煤自动控制系统的完善，且配煤工作能够顺利完成。
所述预配煤塔6包括设置有上料口611的塔体61；所述塔体61内从上到下设置至少三个缓冲配煤装置62，对单种煤进行多级的预配混合，保证形成的预配煤的混合彻底、均匀，相邻所述缓冲配煤装置62具有相同的间隔距离，保证具有相同的配煤空间和煤下落空间，进一步保证配煤均匀。
所述缓冲配煤装置62包括缓冲板621、弹簧627和若干旋转搅拌机构，所述缓冲板621的一端连接有一体结构的圆杆622，所述塔体61相对的两个塔内壁设置有轴承座629，所述圆杆622的两端分别与两个轴承座629内的轴承可转动连接；所述弹簧627支撑缓冲板621倾斜设置在其下部，所述塔体61的侧面设置有下直角块626，所述缓冲板621的底部设置有上直角块628，所述弹簧627的一端与下直角块626的斜面固定连接，所述弹簧627的另一端与上直角块628的斜面固定连接；所述缓冲板621的板面上设置有若干呈线性排布的腔体623，所述旋转搅拌机构的搅拌部可旋转设置在腔体623内，旋转搅拌机构对多种单种煤进行旋转搅拌。
所述预配煤塔6在未进行配煤作业状态下，所述弹簧627支撑缓冲板621呈水平状态，保证在初始配煤作业时，单种煤或配合煤洒落在缓冲板621上较为均匀，且缓冲板621的出料端8与塔体61的内壁具有放料间距7，保证缓冲板621能够正常转动，为出料留出空间。
所述预配煤塔6在进行配煤作业状态下，所述缓冲板621在单种煤或混合煤的冲击下具有以圆杆622为轴心的第一转动方向9。
所述旋转搅拌机构包括第一电机和旋转柱体624，所述第一电机设置在缓冲板621内部，所述旋转柱体624设置在腔体623内，且第一电机的驱动端与旋转柱体624驱动连接；所述旋转柱体624与圆杆622平行，且旋转柱体624的柱体表面设置有螺旋凸起625，增大与煤的接触面积和摩擦力，使单种煤或混合煤能够在缓冲板621上翻滚更长的时间，提高配煤均匀性。
所述旋转柱体624在第一电机驱动下具有第二转动方向10，所述第二转动方向10与其所属同一缓冲配煤装置62的缓冲板621的第一转动方向9相反，保证旋转状态下的旋转柱体624对单种煤或混合煤构成滑落阻力，使单种煤或混合煤翻滚，提高单种煤或混合煤在缓冲板621上的混合时间。
还包括设置在塔体61下部的搅拌装置63和送料装置64，所述搅拌装置63的搅拌部设置在塔体61内部且位于放料间距7下方，所述送料装置64的送料部设置在塔体61内部且位于搅拌装置63的搅拌部旁，搅拌装置63对混合煤进行搅拌，送料装置64将混合煤送出，送出的混合煤即为预配煤。
所述搅拌装置63包括第二电机631、第一驱动杆632和搅拌叶633，所述第二电机631设置在塔体61的底部，所述第一驱动杆632竖直穿过塔体61的底部与第二电机631驱动连接，所述搅拌叶633在第一驱动杆632上轴向分布；所述送料装置64的送料输出端正对塔体61的出料口612设置；所述送料装置64包括第三电机641和第二驱动杆642，所述第三电机641设置在塔体61的外部侧面，所述第二驱动杆642水平穿过塔体61的侧面与第三电机641驱动连接，所述第二驱动杆642设置有螺旋叶片643。
预配煤塔6的预配作业方法，首先开启第一电机、第二电机631和第三电机641，然后将符合P1的多种单种煤一同从上料口611匀速倒入塔体61中，多种单种煤首先落在第一个缓冲配煤装置62的缓冲板621上，缓冲板621受到冲击转动发生倾斜，放料间距7增大，弹簧627被压缩，由于上料速度均匀、弹簧627的弹性作用以及旋转柱体624的旋转，缓冲板621会保持在固定的倾斜角度范围内震动，多种单种煤在旋转柱体624的旋转作用下，使单种煤不停的翻转，实现多种单种煤的混合，又由于缓冲板621处于震动状态，多种单种煤的混合更加彻底，混合煤沿着倾斜的缓冲板621滚动，并从放料间距7落入第二个缓冲配煤装置62的缓冲板621上，进行进一步的混合作业，如此延续下去，落入塔体61底部的混合煤再被搅拌装置63的搅拌叶633搅拌，送料装置64随后将混合煤从出料口612送出，即完成预配煤作业，形成预配煤。
附图1和附图2中，单种煤A的配比为a％，单种煤B的配比为b％，单种煤C的配比为c％，单种D的配比为d％；Y即为YES，表示满足P1；N即为NO，表示不满足P1。
一种配煤自动控制系统的配煤方法，具体步骤如下：
步骤一：设置各个单种煤的初始配制比例，并预设最低比例S；
步骤二：预判煤判断程序P1根据所有单种煤数量和比例进行判断，配比小于预设最低比例S的单种煤数量为n，n≥2则所有配比小于S的单种煤进入预配混合系统，n＝1则配比最小的2种煤进入预配混合系统，n＝0则所有煤种均不需进行预配；
步骤三：进入预配混合系统内的多种单种煤全部进入预配煤塔6进行混合配制作业，形成预配煤；不需进行预配的单种煤进入对应的单种煤塔；
步骤四：预配煤塔6内的预配煤和单种煤塔内的单种煤进入备煤配合系统，形成配合煤；
步骤五：配煤准确性判断程序P2根据在线水分、灰分测定结果结合抽检煤样进行工业分析实验和胶质层奥阿实验，对步骤四中的配合煤进行检测，根据检测结果判断配煤准确性，配煤准确性高于98％时，输出目标配合煤，并将目标配合煤送入炼焦系统；配煤准确性低于98％时对P1进行调整，重新计算各种预配煤和单种煤比例。
本发明的一种配煤自动控制系统及其配煤方法，操作方便，配煤准确性较高，能够有效提高小配比煤种的配煤均匀性，从而有效提高配合煤整体均匀性，便于大规模推广。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种配煤自动控制系统，其特征在于：包括预判执行单元和备煤配合系统，所述预判执行单元包括预判煤判断程序P1和配煤准确性判断程序P2，所述预判煤判断程序P1对单种煤进行初步判断，所述配煤准确性判断程序P2对备煤配合系统内的配合煤进行准确性检测；
还包括单种煤塔，用以接收经预判煤判断程序P1淘汰的配比单种煤；
预配混合系统，用以接收经预判煤判断程序P1优选出的配比单种煤；
以及预配煤塔(6)，用以对预配混合系统内的多种配比单种煤进行混合配制作业。
2.根据权利要求1所述的一种配煤自动控制系统，其特征在于：所述单种煤塔的数量根据需要配制的单种煤的种类数量进行设置，且单种煤与单种煤塔一一对应。
3.根据权利要求1所述的一种配煤自动控制系统，其特征在于：所述预配煤塔(6)包括设置有上料口(611)的塔体(61)；所述塔体(61)内从上到下设置至少三个缓冲配煤装置(62)，相邻所述缓冲配煤装置(62)具有相同的间隔距离；
所述缓冲配煤装置(62)包括缓冲板(621)、弹簧(627)和若干旋转搅拌机构，所述缓冲板(621)的一端连接有一体结构的圆杆(622)，所述塔体(61)相对的两个塔内壁设置有轴承座(629)，所述圆杆(622)的两端分别与两个轴承座(629)内的轴承可转动连接；所述弹簧(627)支撑缓冲板(621)倾斜设置在其下部，所述塔体(61)的侧面设置有下直角块(626)，所述缓冲板(621)的底部设置有上直角块(628)，所述弹簧(627)的一端与下直角块(626)的斜面固定连接，所述弹簧(627)的另一端与上直角块(628)的斜面固定连接；所述缓冲板(621)的板面上设置有若干呈线性排布的腔体(623)，所述旋转搅拌机构的搅拌部可旋转设置在腔体(623)内。
4.根据权利要求3所述的一种配煤自动控制系统，其特征在于：所述预配煤塔(6)在未进行配煤作业状态下，所述弹簧(627)支撑缓冲板(621)呈水平状态，且缓冲板(621)的出料端(8)与塔体(61)的内壁具有放料间距(7)。
5.根据权利要求4所述的一种配煤自动控制系统，其特征在于：所述预配煤塔(6)在进行配煤作业状态下，所述缓冲板(621)在单种煤或混合煤的冲击下具有以圆杆(622)为轴心的第一转动方向(9)。
6.根据权利要求3所述的一种配煤自动控制系统，其特征在于：所述旋转搅拌机构包括第一电机和旋转柱体(624)，所述第一电机设置在缓冲板(621)内部，所述旋转柱体(624)设置在腔体(623)内，且第一电机的驱动端与旋转柱体(624)驱动连接；所述旋转柱体(624)与圆杆(622)平行，且旋转柱体(624)的柱体表面设置有螺旋凸起(625)。
7.根据权利要求5所述的一种配煤自动控制系统，其特征在于：所述旋转柱体(624)在第一电机驱动下具有第二转动方向(10)，所述第二转动方向(10)与其所属同一缓冲配煤装置(62)的缓冲板(621)的第一转动方向(9)相反。
8.根据权利要求3所述的一种配煤自动控制系统，其特征在于：还包括设置在塔体(61)下部的搅拌装置(63)和送料装置(64)，所述搅拌装置(63)的搅拌部设置在塔体(61)内部且位于放料间距(7)下方，所述送料装置(64)的送料部设置在塔体(61)内部且位于搅拌装置(63)的搅拌部旁；
所述搅拌装置(63)包括第二电机(631)、第一驱动杆(632)和搅拌叶(633)，所述第二电机(631)设置在塔体(61)的底部，所述第一驱动杆(632)竖直穿过塔体(61)的底部与第二电机(631)驱动连接，所述搅拌叶(633)在第一驱动杆(632)上轴向分布；
所述送料装置(64)的送料输出端正对塔体(61)的出料口(612)设置；所述送料装置(64)包括第三电机(641)和第二驱动杆(642)，所述第三电机(641)设置在塔体(61)的外部侧面，所述第二驱动杆(642)水平穿过塔体(61)的侧面与第三电机(641)驱动连接，所述第二驱动杆(642)设置有螺旋叶片(643)。
9.一种配煤自动控制系统的配煤方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一：设置各个单种煤的初始配制比例，并预设最低比例S；
步骤二：预判煤判断程序P1根据所有单种煤数量和比例进行判断，配比小于预设最低比例S的单种煤数量为n，n≥2则所有配比小于S的单种煤进入预配混合系统，n＝1则配比最小的2种煤进入预配混合系统，n＝0则所有煤种均不需进行预配；
步骤三：进入预配混合系统内的多种单种煤全部进入预配煤塔(6)进行混合配制作业，形成预配煤；不需进行预配的单种煤进入对应的单种煤塔；
步骤四：预配煤塔(6)内的预配煤和单种煤塔内的单种煤进入备煤配合系统，形成配合煤；
步骤五：配煤准确性判断程序P2根据在线水分、灰分测定结果结合抽检煤样进行工业分析实验和胶质层奥阿实验，对步骤四中的配合煤进行检测，根据检测结果判断配煤准确性，配煤准确性高于98％时，输出目标配合煤，并将目标配合煤送入炼焦系统；配煤准确性低于98％时对P1进行调整，重新计算各种预配煤和单种煤比例。
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