CN116715038A - 一种槽上料仓吞吐量计量装置、方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种槽上料仓吞吐量计量装置、方法及其系统，属于槽上料仓吞吐量计量技术领域。利用第一计量机构计量每次槽上皮带上输送的炉料重量；利用可编程控制器计算每次槽上皮带上输送的炉料重量的和，获得槽上皮带的炉料输入量；利用第三计量机构计量的每次放料前称量斗的满值与放料后称量斗的空值；利用可编程控制器计算每次放料前的满值与放料后空值的差值；基于的差值，利用可编程控制器计算获得的累积值，获得的炉料输出计量W3；将槽上皮带的炉料输入量W1作为吞入量，将的炉料输出计量W3作为吐出量，将吞入量和吐出量的差值作为吞吐量。本发明随时监测物料炉料的吞吐量，便于岗位统计物料炉料进出量和动态管理。

Description

一种槽上料仓吞吐量计量装置、方法及其系统
技术领域
本发明涉及一种槽上料仓吞吐量计量装置、方法及其系统，属于槽上料仓吞吐量计量技术领域。
背景技术
高炉是用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬制成的。在高炉冶炼过程中，通过槽上皮带将包括烧结矿和焦炭的炉料送至料仓，炉料通过给料机和振筛后放入称量斗，称量斗用于进行备料，炉料通过闸门后铺放在槽下皮带上，最终炉料输入至高炉进行冶炼。现有技术中在冶炼过程缺少对炉料的存储与消耗精确计量，工长无法统计高炉的炉料输入量和消耗量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种槽上料仓吞吐量计量装置、方法及其系统，可以随时监测物料炉料的吞吐量，便于岗位统计物料炉料进出量和动态管理，提高了生产效率，通过该方法便于掌握高炉冶炼成本，降本增效，指导高炉的日常生产，提高工作效率和管理水平。
第一方面，本发明提供一种槽上料仓吞吐量计量装置，包括可编程控制器、槽上皮带、料仓、称量斗、闸门、槽下皮带、用于计量槽上皮带上输送炉料重量的第一计量机构、用于计量料仓料位的第二计量机构和用于计量称量斗输送炉料重量的第三计量机构，槽上皮带的出料端设置在料仓上方，料仓、称量斗和槽下皮带依次从上向下分布，闸门安装在称量斗底部，第一计量机构安装在槽上皮带上，第二计量机构安装在料仓上，第三计量机构安装在称量斗上，可编程控制器电连接第一计量机构、第二计量机构和第三计量机构；
可编程控制器配置为：
利用第一计量机构计量设定时段内每次槽上皮带上输送的炉料重量；
利用可编程控制器计算设定时段内每次槽上皮带上输送的炉料重量的和，获得设定时段内槽上皮带的炉料输入量W1；
利用安装在称量斗上的第三计量机构计量设定时段内的每次放料前称量斗的满值与放料后称量斗的空值；
利用可编程控制器计算设定时段内每次放料前的满值与放料后空值的差值；
基于设定时段内的差值，利用可编程控制器计算获得设定时段内的累积值，获得设定时段内的炉料输出计量W3；
将设定时段内槽上皮带的炉料输入量W1作为吞入量，将设定时段内的炉料输出计量W3作为吐出量，将吞入量和吐出量的差值作为吞吐量。
结合第一方面，第一计量机构为皮带秤，皮带秤安装在槽上皮带内部。
结合第一方面，第二计量机构为料位计。
结合第一方面，皮带秤电连接称重显示仪，称重显示仪电连接可编程控制器。
结合第一方面，第三计量机构为静态秤。
第二方面，一种槽上料仓吞吐量计量方法，利用第一方面任一项所述的一种槽上料仓吞吐量计量装置，执行以下步骤：
利用皮带秤计量设定时段内每次槽上皮带上输送的炉料重量；
利用可编程控制器计算设定时段内每次槽上皮带上输送的炉料重量的和，获得设定时段内槽上皮带的炉料输入量W1；
利用安装在称量斗上的静态秤计量设定时段内的每次放料前称量斗的满值与放料后称量斗的空值；
利用可编程控制器计算设定时段内每次放料前的满值与放料后空值的差值；
基于设定时段内的差值，利用可编程控制器计算获得设定时段内的累积值，获得设定时段内的炉料输出计量W3；
将设定时段内槽上皮带的炉料输入量W1作为吞入量，将设定时段内的炉料输出计量W3作为吐出量，将吞入量和吐出量的差值作为吞吐量。
结合第二方面，利用料位计测量料仓中存储的炉料的米数H；
将米数H输入可编程控制器，利用可编程控制器计算获得料仓的炉料存储量W2：
W2＝ρgπH(R2+R*r+r2)/3，
式中，ρ为炉料密度，g为自由落体加速度，π为圆周率，r为料仓的圆台底半径，R为料仓的实际料面圆半径，R＝D2/2＝D1/2+H/tanα，D1为料仓的圆台底圆内直径，D2＝料仓的实际料面圆内直径，α为料仓的实际料面圆和料仓侧壁的夹角。
结合第三方面，一种槽上料仓吞吐量计量系统，包括：
皮带秤炉料重量单次计量模块，用于利用皮带秤计量设定时段内每次槽上皮带上输送的炉料重量；
炉料输入量W1计量模块，利用可编程控制器计算设定时段内每次槽上皮带上输送的炉料重量的和，获得设定时段内槽上皮带的炉料输入量W1；
炉料输出计量W3计算模块，用于利用安装在称量斗上的静态秤计量设定时段内的每次放料前称量斗的满值与放料后称量斗的空值；利用可编程控制器计算设定时段内每次放料前的满值与放料后空值的差值；基于设定时段内的差值，利用可编程控制器计算获得设定时段内的累积值，获得设定时段内的炉料输出计量W3；
吞吐量计算模块，用于将设定时段内槽上皮带的炉料输入量W1作为吞入量，将设定时段内的炉料输出计量W3作为吐出量，将吞入量和吐出量的差值作为吞吐量。
结合第三方面，炉料米数计量模块，用于利用料位计测量料仓中存储的炉料的米数H；
炉料存储量W2计量模块，用于将米数H输入可编程控制器，计算获得料仓的炉料存储量W2：
W2＝ρgπH(R2+R*r+r2)/3，
式中，ρ为炉料密度，g为自由落体加速度，π为圆周率，r为料仓的圆台底半径，R为料仓的实际料面圆半径，R＝D2/2＝D1/2+H/tanα，D1为料仓的圆台底圆内直径，D2＝料仓的实际料面圆内直径，α为料仓的实际料面圆和料仓侧壁的夹角。
第四方面，一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第二方面所述方法的步骤。
第五方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第二方面中任一项所述方法的步骤。
本发明所达到的有益效果：
本发明提供一种槽上料仓吞吐量计量装置、方法及其系统，可以随时监测物料炉料的吞吐量，便于岗位统计物料炉料进出量和动态管理，提高了生产效率，通过该方法便于掌握高炉冶炼成本，降本增效，指导高炉的日常生产，提高工作效率和管理水平。
本装置结构简单，控制可行，通过安装在槽上皮带上的皮带秤计量炉料输入量，通过安装在料仓上的料位计来计量料仓的炉料存储量，通过安装在称量斗上的静态秤计量炉料输出量，便于工长对炉料的输入和炉料的消耗进行统计，对铁水产量进行预算。
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是本申请一些实施例中的示意图。
附图标记含义，1-槽上皮带；2-皮带秤；3-称重显示仪；4-料仓；5-料仓阀门；6-称量斗；7-静态秤；8-闸门；9-高炉；10-称重显示仪表；11-接线盒。
具体实施方式
为便于对申请的技术方案进行，以下首先在对本申请所涉及到的一些概念进行说明。
参见图1，本发明提供一种槽上料仓吞吐量计量装置，包括可编程控制器、槽上皮带1、料仓4、称量斗6、闸门8、槽下皮带12、用于计量槽上皮带1上输送炉料重量的第一计量机构、用于计量料仓4料位的第二计量机构和用于计量称量斗6输送炉料重量的第三计量机构，槽上皮带1的出料端设置在料仓4上方，料仓4、称量斗6和槽下皮带12依次从上向下分布，闸门8安装在称量斗6底部，第一计量机构安装在槽上皮带1上，第二计量机构安装在料仓4上，第三计量机构安装在称量斗6上，可编程控制器电连接第一计量机构、第二计量机构和第三计量机构。本发明通过槽上皮带将包括烧结矿和焦炭的炉料送至料仓，炉料通过给料机和振筛后放入称量斗，称量斗用于进行备料，炉料通过闸门后铺放在槽下皮带上，最终炉料输入至高炉进行冶炼，通过判断皮带秤称重、料仓料位和称量斗称量的炉料变化，实现炉料精确计量。本发明利用第一计量机构获取槽上皮带1上输送炉料重量，通过安装在料仓上的料位计去计算料仓内炉料存储量，利用安装在称量斗6上的第三计量机构计量设定时段内的每次放料前称量斗6的满值与放料后称量斗6的空值，为可编程控制器计算做准备。可编程控制器配置为：利用第一计量机构计量设定时段内每次槽上皮带1上输送的炉料重量；利用可编程控制器计算设定时段内每次槽上皮带1上输送的炉料重量的和，获得设定时段内槽上皮带1的炉料输入量W1；利用安装在称量斗6上的第三计量机构计量设定时段内的每次放料前称量斗6的满值与放料后称量斗6的空值；利用可编程控制器计算设定时段内每次放料前的满值与放料后空值的差值；基于设定时段内的差值，利用可编程控制器计算获得设定时段内的累积值，获得设定时段内的炉料输出计量W3；将设定时段内槽上皮带1的炉料输入量W1作为吞入量，将设定时段内的炉料输出计量W3作为吐出量，将吞入量和吐出量的差值作为吞吐量。第一计量机构为皮带秤2，皮带秤2安装在槽上皮带1内部。第二计量机构为料位计。皮带秤2电连接称重显示仪3，称重显示仪3电连接可编程控制器。第三计量机构为静态秤7。本发明在实际应用中把炉料计量分三个阶段，一是炉料输入计量阶段，二是炉料存储计量阶段，三是炉料输出计量阶段。在炉料输入计量阶段，采用安装在槽上皮带上的皮带秤和称重显示仪，通过皮带秤瞬时量对炉料重量进行累计；在炉料存储计量阶段，通过安装在料仓上的料位计去计算料仓内炉料存储量；在炉料输出计量阶段，获取称量斗每次放料时的空值和满值，对称量斗入炉量进行累积。
在本申请实施例中，一种槽上料仓吞吐量计量方法，利用所述的一种槽上料仓吞吐量计量装置，执行以下步骤：利用皮带秤2计量设定时段内每次槽上皮带1上输送的炉料重量；利用可编程控制器计算设定时段内每次槽上皮带1上输送的炉料重量的和，获得设定时段内槽上皮带1的炉料输入量W1；利用安装在称量斗6上的静态秤7计量设定时段内的每次放料前称量斗6的满值与放料后称量斗6的空值；利用可编程控制器计算设定时段内每次放料前的满值与放料后空值的差值；基于设定时段内的差值，利用可编程控制器计算获得设定时段内的累积值，获得设定时段内的炉料输出计量W3；将设定时段内槽上皮带1的炉料输入量W1作为吞入量，将设定时段内的炉料输出计量W3作为吐出量，将吞入量和吐出量的差值作为吞吐量。本发明利用安装在槽上皮带上的皮带秤获取炉料输入量，利用安装在称量斗上的静态秤计量炉料输出量，计算吞吐量，实现对炉料输入和消耗进行统计。
利用料位计测量料仓4中存储的炉料的米数H；将米数H输入可编程控制器，利用可编程控制器计算获得料仓4的炉料存储量W2：W2＝ρgπHR2+R*r+r2/3，式中，ρ为炉料密度，g为自由落体加速度，g取值为9.8m/s2，π为圆周率，r为料仓4的圆台底半径，r＝等于D1/2，D1为料仓的圆台底(料仓的下底面)圆内直径，R为料仓4的实际料面圆半径，R＝D2/2＝D1/2+H/tanα，D1为料仓4的圆台底圆内直径，D2＝料仓4的实际料面圆内直径，D2＝料仓的实际料面圆内直径，α为料仓4的实际料面圆和料仓4侧壁的夹角，利用可编程控制器编程实现计算当日的料仓的炉料存储量W2。本发明利用安装在料仓上的料位计获取料仓的炉料存储量，实现对炉料存储进行统计，为炉料的消耗做准备。
在本申请实施例中，一种槽上料仓吞吐量计量系统，包括：皮带秤炉料重量单次计量模块，用于利用皮带秤2计量设定时段内每次槽上皮带1上输送的炉料重量；炉料输入量W1计量模块，利用可编程控制器计算设定时段内每次槽上皮带1上输送的炉料重量的和，获得设定时段内槽上皮带1的炉料输入量W1；炉料输出计量W3计算模块，用于利用安装在称量斗6上的静态秤7计量设定时段内的每次放料前称量斗6的满值与放料后称量斗6的空值；利用可编程控制器计算设定时段内每次放料前的满值与放料后空值的差值；基于设定时段内的差值，利用可编程控制器计算获得设定时段内的累积值，获得设定时段内的炉料输出计量W3；吞吐量计算模块，用于将设定时段内槽上皮带1的炉料输入量W1作为吞入量，将设定时段内的炉料输出计量W3作为吐出量，将吞入量和吐出量的差值作为吞吐量。炉料米数计量模块，用于利用料位计测量料仓4中存储的炉料的米数H，利用料仓阀门5开关控制料仓4的开关；炉料存储量W2计量模块，用于将米数H输入可编程控制器，计算获得料仓4的炉料存储量W2：W2＝ρgπHR2+R*r+r2/3，式中，ρ为炉料密度，g为自由落体加速度，π为圆周率，r为料仓4的圆台底半径，R为料仓4的实际料面圆半径，R＝D2/2＝D1/2+H/tanα，D1为料仓4的圆台底圆内直径，D2＝料仓4的实际料面圆内直径，α为料仓4的实际料面圆和料仓4侧壁的夹角。本发明中静态秤7通过接线盒11实现和称重显示仪表10的连接，接线盒11可以是端子排。
在本申请实施例中，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一项所述方法的步骤。
在本申请实施例中，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。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发明的一般性原理并包括本发明未发明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，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
以上的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种槽上料仓吞吐量计量装置，其特征在于，包括可编程控制器、槽上皮带(1)、料仓(4)、称量斗(6)、闸门(8)、槽下皮带(12)、用于计量槽上皮带(1)上输送炉料重量的第一计量机构、用于计量料仓(4)料位的第二计量机构和用于计量称量斗(6)输送炉料重量的第三计量机构，槽上皮带(1)的出料端设置在料仓(4)上方，料仓(4)、称量斗(6)和槽下皮带(12)依次从上向下分布，闸门(8)安装在称量斗(6)底部，第一计量机构安装在槽上皮带(1)上，第二计量机构安装在料仓(4)上，第三计量机构安装在称量斗(6)上，可编程控制器电连接第一计量机构、第二计量机构和第三计量机构；
可编程控制器配置为：
利用第一计量机构计量设定时段内每次槽上皮带(1)上输送的炉料重量；
利用可编程控制器计算设定时段内每次槽上皮带(1)上输送的炉料重量的和，获得设定时段内槽上皮带(1)的炉料输入量W1；
利用安装在称量斗(6)上的第三计量机构计量设定时段内的每次放料前称量斗(6)的满值与放料后称量斗(6)的空值；
利用可编程控制器计算设定时段内每次放料前的满值与放料后空值的差值；
基于设定时段内的差值，利用可编程控制器计算获得设定时段内的累积值，获得设定时段内的炉料输出计量W3；
将设定时段内槽上皮带(1)的炉料输入量W1作为吞入量，将设定时段内的炉料输出计量W3作为吐出量，将吞入量和吐出量的差值作为吞吐量。
2.根据权利要求1所述的一种槽上料仓吞吐量计量装置，其特征在于，
第一计量机构为皮带秤(2)，皮带秤(2)安装在槽上皮带(1)内部。
3.根据权利要求1所述的一种槽上料仓吞吐量计量装置，其特征在于，
第二计量机构为料位计。
4.根据权利要求2所述的一种槽上料仓吞吐量计量装置，其特征在于，
皮带秤(2)电连接称重显示仪(3)，称重显示仪(3)电连接可编程控制器。
5.根据权利要求1所述的一种槽上料仓吞吐量计量装置，其特征在于，
第三计量机构为静态秤(7)。
6.一种槽上料仓吞吐量计量方法，其特征在于，利用权利要求1-5任一项所述的一种槽上料仓吞吐量计量装置，执行以下步骤：
利用皮带秤(2)计量设定时段内每次槽上皮带(1)上输送的炉料重量；
利用可编程控制器计算设定时段内每次槽上皮带(1)上输送的炉料重量的和，获得设定时段内槽上皮带(1)的炉料输入量W1；
利用安装在称量斗(6)上的静态秤(7)计量设定时段内的每次放料前称量斗(6)的满值与放料后称量斗(6)的空值；
利用可编程控制器计算设定时段内每次放料前的满值与放料后空值的差值；
基于设定时段内的差值，利用可编程控制器计算获得设定时段内的累积值，获得设定时段内的炉料输出计量W3；
将设定时段内槽上皮带(1)的炉料输入量W1作为吞入量，将设定时段内的炉料输出计量W3作为吐出量，将吞入量和吐出量的差值作为吞吐量。
7.根据权利要求6所述的一种槽上料仓吞吐量计量方法，其特征在于，包括：
利用料位计测量料仓(4)中存储的炉料的米数H；
将米数H输入可编程控制器，利用可编程控制器计算获得料仓(4)的炉料存储量W2：
W2＝ρgπH(R2+R*r+r2)/3，
式中，ρ为炉料密度，g为自由落体加速度，π为圆周率，r为料仓(4)的圆台底半径，R为料仓(4)的实际料面圆半径，R＝D2/2＝D1/2+H/tanα，D1为料仓(4)的圆台底圆内直径，D2＝料仓(4)的实际料面圆内直径，α为料仓(4)的实际料面圆和料仓(4)侧壁的夹角。
8.一种槽上料仓吞吐量计量系统，其特征在于，包括：
皮带秤炉料重量单次计量模块，用于利用皮带秤(2)计量设定时段内每次槽上皮带(1)上输送的炉料重量；
炉料输入量W1计量模块，利用可编程控制器计算设定时段内每次槽上皮带(1)上输送的炉料重量的和，获得设定时段内槽上皮带(1)的炉料输入量W1；
炉料输出计量W3计算模块，用于利用安装在称量斗(6)上的静态秤(7)计量设定时段内的每次放料前称量斗(6)的满值与放料后称量斗(6)的空值；利用可编程控制器计算设定时段内每次放料前的满值与放料后空值的差值；基于设定时段内的差值，利用可编程控制器计算获得设定时段内的累积值，获得设定时段内的炉料输出计量W3；
吞吐量计算模块，用于将设定时段内槽上皮带(1)的炉料输入量W1作为吞入量，将设定时段内的炉料输出计量W3作为吐出量，将吞入量和吐出量的差值作为吞吐量。
9.根据权利要求8所述的一种槽上料仓吞吐量计量系统，其特征在于，包括：
炉料米数计量模块，用于利用料位计测量料仓(4)中存储的炉料的米数H；
炉料存储量W2计量模块，用于将米数H输入可编程控制器，计算获得料仓(4)的炉料存储量W2：
W2＝ρgπH(R2+R*r+r2)/3，
式中，ρ为炉料密度，g为自由落体加速度，π为圆周率，r为料仓(4)的圆台底半径，R为料仓(4)的实际料面圆半径，R＝D2/2＝D1/2+H/tanα，D1为料仓(4)的圆台底圆内直径，D2＝料仓(4)的实际料面圆内直径，α为料仓(4)的实际料面圆和料仓(4)侧壁的夹角。
10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求6或7所述方法的步骤。
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