CN110657681A - 烧结机布料的控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种烧结机布料的控制系统及方法，包括料仓、主门和主门开度检测装置，其中：料仓的出料口与主门相连通；主门上设置有轴承，主门可以在驱动装置的带动下，绕轴承转动，实现主门的开度大小调节；主门开度检测装置包括检测板和接近开关，检测板固定设置在主门的侧壁上；沿主门转动方向，检测板开设若干定位孔，定位孔均与接近开关的感应区域相匹配；接近开关连接至数据处理器，数据处理器用于根据接近开关的输出信号累积脉冲量，并根据脉冲量计算主门开度值。本申请中的烧结机布料的控制方式中，能够准确及时的获取到主门的开度值，从而操作人员能够精准调整主门开度，更加准确的控制料层厚度，获得均匀的料层厚度，提高烧结矿质量。

Description

烧结机布料的控制系统及方法

技术领域

本申请涉及烧结技术领域，尤其涉及一种烧结机布料的控制系统及方法。

背景技术

烧结是指将粉状物料转变为致密体的工艺，在钢铁生产工艺中，则是指将铁矿粉、煤粉和石灰按一定配比混匀，通过烧结得到具有足够强度和粒度的烧结矿，为高炉炼铁输送原料。针对烧结生产工艺流程中布料过程，若是布料之后的料层表面平整，且料层厚度均匀，则能够提高料层整体的透气性，提高烧结矿的质量，因此，布料效果的好坏直接影响烧结矿的质量，故对于烧结机布料的控制成为研究重点。

料层厚度是否均匀是反应布料效果好坏的重要因素，目前，布料过程中通常是利用调节布料槽上的给料口的开度大小来调节布料的流量。若是给料口开度调节的大，则布料装置向烧结机台车布料的流量就大，相应的料层的厚度就大，反之，料层厚度小。给料口的大小是由设置于给料口上的机械标尺进行标定的，工作人员通过观察机械标尺的刻度数据，来确定当时给料口的大小。

由于烧结现场环境恶劣，粉尘、水蒸气较多，使得机械标尺容易锈蚀，工作人员难以准确观测出机械标尺的刻度数据，以至于无法准确检测布料过程中给料口的大小。若是给料口的大小无法准确确定，则工作人员无法把控布料流量，进而会造成布料过程的操控不准确，无法得到具有均匀厚度的料层。

发明内容

本申请提供了一种烧结机布料的控制系统及方法，以解决现有技术中由于无法准确检测给料口的大小，使得无法获得均匀厚度料层的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例公开了一种烧结机布料的控制系统，所述控制系统包括料仓、主门和主门开度检测装置，其中：

所述料仓的出料口与所述主门相连通；

所述主门上设置有轴承，所述主门可以在驱动装置的带动下，绕所述轴承转动，实现所述主门的开度大小调节；

所述主门开度检测装置包括检测板和接近开关，所述检测板固定设置在所述主门的侧壁上；

沿所述主门转动方向，所述检测板开设若干定位孔，所述定位孔均与所述接近开关的感应区域相匹配；

所述接近开关连接至数据处理器，所述数据处理器用于根据所述接近开关的输出信号累积脉冲量，并根据所述脉冲量计算主门开度值。

可选地，在上述烧结机布料的控制系统中，若干所述定位孔等距设置。

可选地，在上述烧结机布料的控制系统中，所述检测板为圆弧结构，所述检测板的弧度与所述主门圆弧边缘的弧度相同，所述检测板的固定位置靠近所述主门的圆弧边缘，且所述检测板与所述主门的圆弧边缘平行，靠近所述料仓的所述检测板端部的第一个所述定位孔的位置，位于所述主门侧壁的横向中轴线上。

可选地，在上述烧结机布料的控制系统中，所述接近开关通过固定支架固定于所述料仓的钢结构支架上。

可选地，在上述烧结机布料的控制系统中，所述检测板通过螺栓固定于所述主门。

第二方面，本申请实施例公开了一种烧结机布料的控制方法，利用上述任一所述的烧结机布料的控制系统，所述控制系统中的主门上设有若干辅门，若干辅门均对应设置有阀门定位器，所述阀门定位器均与数据处理器连接，所述数据处理器还连接有层厚检测装置，

所述方法包括：

根据料层厚度的生产需求设定料层厚度给定值，且根据所述料层厚度给定值设置主门开度；

料仓根据所述主门开度进行卸料，且层厚检测装置检测料层厚度，得到当前实际料层厚度；

根据所述料层厚度给定值和所述当前实际料层厚度的差值，通过所述阀门定位器调整相应的辅门开度。

可选地，在上述烧结机布料的控制方法中，所述根据所述料层厚度给定值设置主门开度，包括：

根据料层厚度给定值，设定所述主门的预设开度值，并利用驱动装置驱动所述主门运转；

根据所述驱动装置的驱动方向，累积脉冲量；

根据累积的所述脉冲量，计算所述主门的当前位移量和当前开度值；

若所述当前开度值等于所述预设开度值，则停止所述驱动装置。

可选地，在上述烧结机布料的控制方法中，所述根据所述驱动装置的驱动方向，累积脉冲量，包括：

所述主门运转带动所述检测板移动，接近开关记录历经的所述检测板上的定位孔数量；

若所述驱动装置将所述主门开度调大，则累加所述脉冲量，其中，累加的脉冲量的数量等于历经的定位孔数量；

若所述驱动装置将所述主门开度调小，则累减所述脉冲量，其中，累减的脉冲量的数量等于历经的定位孔数量。

可选地，在上述烧结机布料的控制方法中，所述根据累积的所述脉冲量，计算所述主门的当前位移量和当前开度值，包括：

累加所述接近开关历经的各个所述定位孔之间的距离，得到所述当前位移量；

累加所述检测板上全部所述定位孔之间的距离，得到所述主门的最大位移量；

计算所述当前位移量占所述最大位移量的百分比，得到所述当前开度值。

可选地，在上述烧结机布料的控制方法中，所述根据所述料层厚度给定值和所述当前实际料层厚度的差值，通过所述阀门定位器调整相应的辅门开度，包括：

若所述料层厚度给定值和所述当前实际料层厚度的差值大于零，则将辅门开度调大；

若所述料层厚度给定值和所述当前实际料层厚度的差值小于零，则将辅门开度调小。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供了一种烧结机布料的控制系统及方法，在烧结机布料的控制系统中，料仓内的原料通过主门下落至烧结机台车上。在布料过程中，根据料层厚度的生产需求设定料层厚度给定值，再根据料层厚度给定值设置主门开度，此时驱动装置带动主门绕轴承运转，同时，主门带动检测板运转。检测板上的若干定位孔能够随检测板的运转，逐一靠近接近开关的感应区域，使得接近开关输出信号。根据接近开关的输出信号，其连接的数据处理器相应的累积脉冲量，并根据脉冲量实时计算主门的当前开度值，若当前开度值达到生产所需的主门开度后，则停止驱动装置，料仓根据设置好的主门开度进行卸料。本申请中的烧结机布料的控制方式中，能够准确及时的获取到主门的开度值，从而操作人员能够精准调整主门开度，更加准确的控制料层厚度，获得均匀的料层厚度，提高烧结矿质量。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种烧结机布料的控制系统的基本结构示意图；

图2为本发明实施例提供的检测板的基本结构示意图；

图3为本发明实施例提供的主门开度运行变化图；

图4为本发明实施例提供的主门开度运行变化中接近开关与检测板对应位置关系图；

图5为本发明实施例提供的主门和辅门的位置关系图；

图6为本发明实施例提供的一种烧结机布料的控制方法的流程示意图；

附图标记说明：1、料仓；2、主门；3、轴承；4、驱动装置；5、检测板；6、接近开关；7、定位孔；8、固定支架；9、钢结构支架；10、辅门；11、阀门定位器；12、烧结机台车；13、圆辊。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参见图1，为本发明实施例提供的一种烧结机布料的控制系统的基本结构示意图。由图1所示，该控制系统包括：料仓1、主门2和主门开度检测装置。料仓1中盛放有待烧结的原料，料仓1的出料口与主门2连通设置，且主门2的出料口匹配设有圆辊13，且通过圆辊13可滚动设于烧结机台车12上。料仓1通过主门2卸料至烧结机台车12上，主门2的开度大小关系到卸料流量的大小，进而影响到烧结机台车12上的料层厚度。主门2开度的大小由主门开度检测装置进行检测，其中主门2与圆辊13之间的相对距离即为主门开度。

主门开度检测装置中的检测板5固定于主门2的侧壁上，且能够跟随主门2的运转进行同步运转，接近开关6的位置固定不变。参见图2，为本发明实施例提供的检测板的基本结构示意图，结合图2，沿所主门2转动方向，检测板5开设若干定位孔7，随着检测板5的移动，接近开关6与检测板5做相对运动。每个定位孔7均与主门开度检测装置中的接近开关6的感应区域进行匹配。接近开关6连接至数据处理器，数据处理器再根据接近开关6发出的输出信号累积脉冲量，并根据累积脉冲量的最终值计算主门开度值。

具体的布料过程如下：工作人员根据生产需求中所需的料层厚度设定料层厚度给定值，再根据该料层厚度给定值设置相应的主门开度，此时驱动装置4带动主门2绕轴承3运转，同时，主门2带动检测板5运转。检测板5上的若干定位孔7能够随检测板5的运转，逐一靠近接近开关6的感应区域，使得接近开关6输出信号。根据接近开关6的输出信号，其连接的数据处理器相应的累积脉冲量，并根据脉冲量的最终值计算主门2的当前开度值。若当前开度值达到生产所需的主门开度后，则停止驱动装置4，完成主门2的开度设置。最后，料仓1根据设置好的主门开度进行卸料。本申请中的烧结机布料的控制方式中，能够准确及时的获取到主门的开度值，从而操作人员能够精准调整主门开度，更加准确的控制料层厚度，获得均匀的料层厚度，提高烧结矿质量。

进一步，检测板5上的定位孔7为均为开设在检测板5上的通孔，若干定位孔7等距设置。本申请中检测板5可设为圆弧结构，检测板5的弧度与主门2圆弧边缘的弧度相同。检测板5上等距开设有若干定位孔7。主门2位于的开度最小的位置，即主门2与圆辊13接触无卸料的状态下，检测板5的固定位置尽可能靠近主门2的圆弧边缘，且检测板5与主门2的圆弧边缘平行，靠近料仓1的检测板5端部的第一个定位孔7的位置，位于主门2侧壁的横向中轴线上。其中，由于越靠近主门2的圆弧边缘，则半径越大，可测量弧长范围也就越长，检测板5上可以加工通孔的数量越多，从而检测出的分度值越小，位置检测越准确。因此检测板5应安装在靠近主门2圆弧边缘、且与圆弧边缘平行的位置。

参见图3，为本发明实施例提供的主门开度运行变化图；图4为本发明实施例提供的主门开度运行变化中接近开关与检测板对应位置关系图。结合图3和图4，主门2位于的开度最小的位置时，即位置1时，检测板5上第一个定位孔7的中心冲准接近开关6的感应区域，主门2的位移量为0，数据处理器的累积脉冲量为0。随着主门2开始转动，检测板5做同步旋转，检测板5上的第二个定位孔7的中心冲准接近开关6的感应区域，主门2的位移量即为检测板5的第一个定位孔7中心和第二个定位孔7中心之间的距离，即y₁，接近开关6输出一次开关量信号，数据处理器累加脉冲量(+1)。当主门2旋转至位置2时，主门2的位移量为y_i，数据处理器的累积脉冲量为i，以此类推，当主门2旋转至开度最大的位置时，即位置3时，检测板5上的最后一个定位孔7位置冲准接近开关6，主门2的位移量为y_max，数据处理器的累积脉冲量为i_max。

为了主门开度检测装置的加工易行，接近开关6通过固定支架8固定于料仓1的钢结构支架9上，且检测板5通过螺栓固定于主门2上。

与上述系统相对应的，本发明实施例还提供了一种烧结机布料的控制方法，该方法利用上述烧结机布料的控制系统，参见图5，为本发明实施例提供的主门和辅门的位置关系图。结合图5，控制系统中的主门2上设有若干辅门10，布料过程由主门2和多个辅门10协同来调整控制烧结机台车12上料层厚度。若干辅门10均对应设置有阀门定位器11，阀门定位器11通过驱动气缸的伸缩进而控制相应辅门10开度的大小，所述阀门定位器11均与数据处理器连接，所述数据处理器还连接有层厚检测装置。

参见图6，为本发明实施例提供的一种烧结机布料的控制方法的流程示意图。结合图6，该方法包括以下步骤：

步骤S100：根据料层厚度的生产需求设定料层厚度给定值，且根据所述料层厚度给定值设置主门开度；

根据料层厚度给定值，设定所述主门的预设开度值，并利用驱动装置驱动所述主门运转。例如，根据料层厚度给定值设置主门2的开度为50％，然后通过驱动装置4驱动主门2绕轴承3运转。

根据所述驱动装置的驱动方向，累积脉冲量。主门2运转过程中，能够带动检测板5同步移动，接近开关6记录历经的检测板5上的定位孔7的数量。若驱动装置4带动主门2正时针旋转，也就是将主门2的开度调大，则数据处理器累加脉冲量，其中，累加的脉冲量的数量等于历经的定位孔7的数量。反之，若驱动装置4带动主门2逆时针转动，也就是将主门2的开度调小，则数据处理器累减脉冲量，其中，累减的脉冲量的数量等于历经的定位孔7的数量。

根据累积的脉冲量，计算主门的当前位移量和当前开度值。累加所述接近开关历经的各个所述定位孔之间的距离，得到所述当前位移量。若是检测板5上各个定位孔之间的距离相等，则当前位移量的计算公式如下：

主门2从0位运转到位置i时的关系式为：

y_i＝iy₁

主门2从任意位置n运转到位置i时的关系式为：

y_i＝(n±i)y₁

式中，y_i为主门从0位到任意位置i的位移量，单位为mm；i为接近开关正对的检测板从0位开始计数的第i个孔，n为接近开关正对的检测板从0位开始计数的第n个孔，n和i均可通过数据处理器累积的脉冲量即可获得；y₁为检测板任意两定位孔之间的间距(检测板上的定位孔等距设置)，单位为mm。

累加所述检测板上全部所述定位孔之间的距离，得到所述主门的最大位移量，即图4中位置3处的y_max；

计算所述当前位移量占所述最大位移量的百分比，得到所述当前开度值，计算公式如下：

式中，Y_i为主门在位置i时的开度，即当前开度值。

若所述当前开度值等于所述预设开度值，则停止所述驱动装置，假如计算得到的Y_i达到之前预设的50％，则可控制驱动装置4停止，进而主门2停止运转。

步骤S200：料仓根据所述主门开度进行卸料，且层厚检测装置检测料层厚度，得到当前实际料层厚度；

步骤S300：根据所述料层厚度给定值和所述当前实际料层厚度的差值，通过所述阀门定位器调整相应的辅门开度。

若所述料层厚度给定值和所述当前实际料层厚度的差值大于零，则将辅门开度调大；若所述料层厚度给定值和所述当前实际料层厚度的差值小于零，则将辅门开度调小。由于实际生产过程中，通过各个阀门定位器分别驱动各个气缸，进而单独控制每个辅门的开度，故每个辅门的开度均不相同。假设图5中，1#辅门、2#辅门、…、n#辅门开度分别为X1、X2、…，Xn，主门开度为Y，则每个辅门位置的整体开度Z1、Z2、…、Zn，分别为：Y+X1、Y+X2、…、Y+Xn。在确定好主门开度Y后，从而结合辅门进行相应的调整控制，整体开度的计算公式如下：

Z_i＝Y+(-1)^mX_i(i＝1,2,…，n；m＝0或1)

式中：Z_i为辅门i的整体开度，X_i为辅门i的辅门开度，通过相应的阀门定位器即可得到。

上式中假设主门开度Y粗调后不再变化，需要改变料层厚度即需要调整Z_i值变大或者变小，只需调整辅门开度X_i即可达到所需要求。当m为1时，是指当主门开度Y不变，料层厚度给定值小于当前实际料层厚度，只需调整辅门开度X_i变小；当m为0时，是指当主门开度Y不变，料层厚度给定值大于当前实际料层厚度，只需调整辅门开度X_i变大。

本申请中的烧结机布料的控制方法中，能够准确及时的获取到主门的开度值，从而操作人员能够协同调整主门开度和辅门开度，更加准确的控制料层厚度，获得均匀的料层厚度，提高烧结矿质量。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种烧结机布料的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括料仓(1)、主门(2)和主门开度检测装置，其中：

所述料仓(1)的出料口与所述主门(2)相连通；

所述主门(2)上设置有轴承(3)，所述主门(2)可以在驱动装置(4)的带动下，绕所述轴承(3)转动，实现所述主门(2)的开度大小调节；

所述主门开度检测装置包括检测板(5)和接近开关(6)，所述检测板(5)固定设置在所述主门(2)的侧壁上；

沿所述主门(2)转动方向，所述检测板(5)开设若干定位孔(7)，所述定位孔(7)均与所述接近开关(6)的感应区域相匹配；

所述接近开关(6)连接至数据处理器，所述数据处理器用于根据所述接近开关(6)的输出信号累积脉冲量，并根据所述脉冲量计算主门开度值。

2.根据权利要求1所述的烧结机布料的控制系统，其特征在于，若干所述定位孔(7)等距设置。

3.根据权利要求1所述的烧结机布料的控制系统，其特征在于，所述检测板(5)为圆弧结构，所述检测板(5)的弧度与所述主门(2)圆弧边缘的弧度相同，所述检测板(5)的固定位置靠近所述主门(2)的圆弧边缘，且所述检测板(5)与所述主门(2)的圆弧边缘平行，靠近所述料仓(1)的所述检测板(5)端部的第一个所述定位孔(7)的位置，位于所述主门(2)侧壁的横向中轴线上。

4.根据权利要求1所述的烧结机布料的控制系统，其特征在于，所述接近开关(6)通过固定支架(8)固定于所述料仓(1)的钢结构支架(9)上。

5.根据权利要求1所述的烧结机布料的控制系统，其特征在于，所述检测板(5)通过螺栓固定于所述主门(2)。

6.一种烧结机布料的控制方法，其特征在于，利用权利要求1至5任一所述的烧结机布料的控制系统，所述控制系统中的主门上设有若干辅门，若干辅门均对应设置有阀门定位器，所述阀门定位器均与数据处理器连接，所述数据处理器还连接有层厚检测装置，

所述方法包括：

根据料层厚度的生产需求设定料层厚度给定值，且根据所述料层厚度给定值设置主门开度；

料仓根据所述主门开度进行卸料，且层厚检测装置检测料层厚度，得到当前实际料层厚度；

根据所述料层厚度给定值和所述当前实际料层厚度的差值，通过所述阀门定位器调整相应的辅门开度。

7.根据权利要求6所述的烧结机布料的控制方法，其特征在于，所述根据所述料层厚度给定值设置主门开度，包括：

根据料层厚度给定值，设定所述主门的预设开度值，并利用驱动装置驱动所述主门运转；

根据所述驱动装置的驱动方向，累积脉冲量；

根据累积的所述脉冲量，计算所述主门的当前位移量和当前开度值；

若所述当前开度值等于所述预设开度值，则停止所述驱动装置。

8.根据权利要求7所述的烧结机布料的控制方法，其特征在于，所述根据所述驱动装置的驱动方向，累积脉冲量，包括：

所述主门运转带动所述检测板移动，接近开关记录历经的所述检测板上的定位孔数量；

若所述驱动装置将所述主门开度调大，则累加所述脉冲量，其中，累加的脉冲量的数量等于历经的定位孔数量；

若所述驱动装置将所述主门开度调小，则累减所述脉冲量，其中，累减的脉冲量的数量等于历经的定位孔数量。

9.根据权利要求8所述的烧结机布料的控制方法，其特征在于，所述根据累积的所述脉冲量，计算所述主门的当前位移量和当前开度值，包括：

累加所述接近开关历经的各个所述定位孔之间的距离，得到所述当前位移量；

累加所述检测板上全部所述定位孔之间的距离，得到所述主门的最大位移量；

计算所述当前位移量占所述最大位移量的百分比，得到所述当前开度值。

10.根据权利要求6所述的烧结机布料的控制方法，其特征在于，所述根据所述料层厚度给定值和所述当前实际料层厚度的差值，通过所述阀门定位器调整相应的辅门开度，包括：

若所述料层厚度给定值和所述当前实际料层厚度的差值大于零，则将辅门开度调大；

若所述料层厚度给定值和所述当前实际料层厚度的差值小于零，则将辅门开度调小。

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