一種冶金生產(chǎn)系統(tǒng)自動上料方法
【專利摘要】一種冶金生產(chǎn)系統(tǒng)自動上料方法，用于大型生產(chǎn)模式的上料系統(tǒng)，它包括料倉，其特征是料倉下面設(shè)置有可稱量物料重量的振動篩，振動篩的下方設(shè)置料籃，料籃設(shè)置在運輸小車上，運輸小車運行在運輸通道上，提升機設(shè)置在高爐旁，高爐爐頂安裝有料位計；所述運輸小車前端安裝有激光反射板，運輸通道的首端安裝有激光發(fā)射器、激光接收器和位置傳感器，運輸通道首端和末端均安裝有限位開關(guān)。本發(fā)明自動化程度高，減少了人為因素對上料造成的影響，降低由于人工操作的不當(dāng)而引起爐況的不穩(wěn)定。
【專利說明】一種冶金生產(chǎn)系統(tǒng)自動上料方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體涉及一種冶金生產(chǎn)系統(tǒng)自動上料方法。

【背景技術(shù)】
[0002]冶金行業(yè)生產(chǎn)過程中，尤其是一些大型的生產(chǎn)車間，生產(chǎn)上料系統(tǒng)的重要性不言而喻，所以在上料的各個環(huán)節(jié)都必須能夠確保生產(chǎn)期間的正常供料。
[0003]在這個生產(chǎn)自動化程度日益增大的時代，機器代替人來實現(xiàn)某些區(qū)域的工作不但具有更高的工作效率而且更可避免由生產(chǎn)區(qū)域的不安全因素對崗位操作人員造成的傷害。譬如高爐，其上料要求穩(wěn)定而且加料量精確度要求高，而實現(xiàn)這種精確而穩(wěn)定的上料非人工操作可以實現(xiàn)。同時，由于上料系統(tǒng)有些區(qū)域粉塵量大，污染嚴(yán)重，易引發(fā)矽肺一類職業(yè)病以及呼吸系統(tǒng)的其他疾病。基于人工操作無法保證上料的精確性以及上料的穩(wěn)定性，此外本著對崗位工人的人身安全考慮，使用自動上料系統(tǒng)替代人工操作是勢在必行的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提出一種實現(xiàn)冶金行業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的上料流程全自動化的上料方法，實現(xiàn)上料系統(tǒng)的精確性和穩(wěn)定性，保障生產(chǎn)系統(tǒng)的順行，同時可避免上料環(huán)節(jié)某些污染嚴(yán)重的區(qū)域?qū)徫蝗藛T造成的身體傷害。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:
本發(fā)明包括下部安裝有可稱量物料重量的振動篩的料倉，裝物料的料籃，運送料籃的運輸小車和提升機，料位測量裝置，料籃位于料倉的下方且設(shè)置在運輸小車上，提升機設(shè)置在高爐旁，高爐爐頂安裝有料位測量裝置。料位測量裝置為料位計。
[0006]所述料籃的底部設(shè)置翻板裝置，翻板裝置通過驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制；
驅(qū)動系統(tǒng)由料籃水平移動電機、料籃夾臂、料籃夾臂電機、激光測距儀、位置傳感器組成。
[0007]所述運輸小車前端安裝有激光反射板，料籃運輸通道的首端安裝有激光發(fā)射器、激光接收器和位置傳感器，料籃運輸通道末端安裝有限位開關(guān)。
[0008]物料經(jīng)傳送皮帶送至料倉并貯存在各個料倉內(nèi)，根據(jù)煉鋼所需的配方需要，各個料倉將物料根據(jù)配比篩入料籃，然后經(jīng)運輸小車以及提升機將料籃中的物料加入爐內(nèi)。
[0009]各個料倉下部安裝有可稱量物料重量的振動篩，上料開始后，各個料倉下部的振動篩依次篩下相應(yīng)重量的物料進入設(shè)置在運輸小車上的料籃中，然后運輸小車將料籃運送至提升通道，由垂直提升機將料籃提升至爐子的上方，爐頂安裝有料位測量裝置，提升至爐子的上方的物料會根據(jù)料位計測量的料線回饋至料籃驅(qū)動系統(tǒng)，將料籃中的物料加入爐中，完成裝料。
[0010]本發(fā)明的開關(guān)和轉(zhuǎn)換裝置均有自動和手動兩個狀態(tài)，上料系統(tǒng)正常時，系統(tǒng)自動運行，當(dāng)系統(tǒng)某一部件出現(xiàn)故障時，則可由崗位操作人員手動控制該部件的運行，藉此可保證上料的連續(xù)，生產(chǎn)的順行。
[0011]本發(fā)明自動化程度高，減少了人為因素對上料造成的影響，降低由于人工操作的不當(dāng)而引起爐況的不穩(wěn)定，同時節(jié)約了人力資源，而且可以運送多種粒徑的固體物料，實現(xiàn)上料系統(tǒng)的通用化，藉此就可省去所需安裝的相關(guān)設(shè)備以及其占用的空間。
[0012]安裝在料倉下部的移動稱量小車可以將多種物料按照配比加入料籃，實現(xiàn)準(zhǔn)確快速的配料，更為快捷地實現(xiàn)上部調(diào)劑，迅速改善爐況。此外，籍自動化程度高的優(yōu)點，部分污染嚴(yán)重的區(qū)域可實現(xiàn)無人工操作設(shè)置，只需定期巡檢即可保證系統(tǒng)的正常運行，最大限度地保障了崗位操作人員的人身安全，有效防止職業(yè)病對崗位操作人員的危害。
[0013]本發(fā)明還具有下述優(yōu)點:
1、實現(xiàn)了上料過程中各個批次物料重量的均衡，強化了上部調(diào)劑對爐況的改觀，最短可在4小時內(nèi)實現(xiàn)爐況的改善。
[0014]2、運輸小車在通道上的定位是通過激光測距定位技術(shù)實現(xiàn)的，籍激光抗干擾能力強，響應(yīng)時間短的優(yōu)點，實現(xiàn)料籃運輸小車在運輸通道中的精確定位，定位誤差小于210_，保證料籃小車在運輸通道中的安全運行，實現(xiàn)了上料的穩(wěn)定。
[0015]3、上料流程采用自動裝料技術(shù)，物料的稱量和加入全部由設(shè)定的程序控制，避免了因為手動操作引起裝料的重量的誤差。

【具體實施方式】
[0016]包括料倉，其特征是料倉下面設(shè)置有可稱量物料重量的振動篩，振動篩的下方設(shè)置料籃，料籃設(shè)置在運輸小車上，運輸小車運行在運輸通道上，提升機設(shè)置在高爐旁，高爐爐頂安裝有料位計；所述運輸小車前端安裝有激光反射板，運輸通道的首端安裝有激光發(fā)射器、激光接收器和位置傳感器，運輸通道首端和末端均安裝有限位開關(guān)。
[0017]1、自動平衡裝料
原理:根據(jù)生產(chǎn)配方設(shè)定，配入的物料按照比例，對應(yīng)的料倉顯示設(shè)定重量，設(shè)定重量=批重X比例，但是由于物料的不規(guī)則或者不同原料的質(zhì)量有差異，在下料時，每批物料的實際重量必會與設(shè)定值有差別，從第一批料開始，此后的每批物料都會根據(jù)上一批物料重量與設(shè)定重量的差別自動平衡，以求每批物料的平均重量與設(shè)定值基本相同。
[0018]譬如，每籃物料設(shè)定重量為4000kg，上一籃實際稱重為4200kg，則下一籃補償重量則為3800kg。由于物料的不規(guī)則，不同種類物料的密度不同，所以每次補償都會存在誤差，這樣就會導(dǎo)致每相鄰的兩批物料不一定恰好相互補償，如上例，若下一籃的補償重量為3700kg，則接下來的一籃物料的補償重量則為4100kg，若下一籃的補償重量為3900kg，則接下來一籃物料的補償重量為3900kg，如此循環(huán)往復(fù)，在最終的上料計量計算上，平均每批物料的重量接近于設(shè)定值4000kg。這樣我們就可以根據(jù)上料次數(shù)來估算總的物料用量，不但省去了專門配備計量物料的人員的環(huán)節(jié)，而且有利于對爐況進行及時有效地調(diào)整。
[0019]2、激光測距定位:該測距定位技術(shù)所需設(shè)備簡單，僅需在運輸小車運輸通道上(位于料籃提升通道一端)安裝激光發(fā)射器及激光接收板，然后在小車前端安裝激光反射板即可實現(xiàn)測距定位。
[0020]測距定位原理:當(dāng)激光發(fā)射器發(fā)出的激光遇到運輸小車上的反射板后，激光會被反射回來，然后被激光接收板接收，運輸小車與激光發(fā)射器之間的距離只需用光速乘上時間即可獲得，由于響應(yīng)時間短，所以可實現(xiàn)精確定位。
[0021]料籃裝滿物料后，運輸小車根據(jù)運輸小車通道上激光測距儀測量的距離在料籃運輸通道上精確地定位，便于添加冶煉所需的每種物料，最終運輸小車準(zhǔn)確地停在料籃提升通道下方，等待提升機的鉤爪抓住料籃上的鉤耳從而將料籃提升至豎爐頂部。
[0022]運輸小車設(shè)計最大行程為40000mm,通道兩端設(shè)有限位裝置,從而防止運輸小車開出軌道。
[0023]運輸小車上載有A、B兩個編號不同，規(guī)格完全相同的料籃，兩個料籃在相應(yīng)的物料倉下有精確地定位，運輸小車運行停車位置與激光定位位置實際距離誤差不超過210_，如果運輸小車停車位置與激光測定位置誤差超過210_，則主控上料操作界面會報故障，裝料暫停，從而避免了料籃與料倉位置不對應(yīng)造成的灑料、溢料現(xiàn)象。運輸小車加速距離為1000mm,減速距離為2700mm,低速運行距離為150mm,定位延遲時間為Is,如此設(shè)計,保證了小車在通道中的安全運行。
[0024]3、自動裝料:豎爐的頂部安裝有測量爐內(nèi)料位的料位計，料位計測量的料位反饋回上料的驅(qū)動裝置，傳輸?shù)碾娪嵦枙鶕?jù)爐內(nèi)的料線啟動上料裝置。
[0025]自動裝料過程的起點來自于料位計的反饋信號，如果料位計顯示料位低于20%，則上料驅(qū)動啟動，提升機將裝滿物料的料籃提升至爐子頂部置于爐頂翻板上方的限位，然后爐頂翻板順序打開，料籃下部翻板打開，物料入爐。
[0026]根據(jù)料籃、料位的匹配，保證了加入的物料不至于頂住爐頂翻板，導(dǎo)致生產(chǎn)的不暢。上料過程中，運輸小車上始終有一個料籃，當(dāng)上料系統(tǒng)啟動時，位于垂直提升通道下方的運輸小車上的兩個料籃中的一個會被提升至小車上方，運輸小車載著另一個料籃在運輸小車運輸通道上裝載物料，待物料裝載完成后，運輸小車將料籃運載至垂直提升通道下方，空料籃下降至初始位置，裝載有物料的料籃在運輸小車的移動下停于提升通道下方由垂直提升機提升至爐頂待命，待料位計顯示料位低于20%之后，料籃中的物料加入爐中。另一個空料籃則重復(fù)上一個料籃的動作，如此循環(huán)往復(fù)，上料系統(tǒng)按照設(shè)定程序自動運行。
【權(quán)利要求】
1.一種冶金生產(chǎn)系統(tǒng)自動上料方法，包括料倉，其特征是料倉下面設(shè)置有可稱量物料重量的振動篩，振動篩的下方設(shè)置料籃，料籃設(shè)置在運輸小車上，運輸小車運行在運輸通道上，提升機設(shè)置在高爐旁，高爐爐頂安裝有料位計；所述運輸小車前端安裝有激光反射板，運輸通道的首端安裝有激光發(fā)射器、激光接收器和位置傳感器，運輸通道首端和末端均安裝有限位開關(guān)；物料經(jīng)傳送皮帶送至料倉并貯存在各個料倉內(nèi)，上料開始后，各個料倉下部的振動篩依次篩下相應(yīng)重量的物料進入料籃中，運輸小車將料籃運送至提升通道，由提升機將料籃提升至爐子的上方，爐頂安裝有料位計，提升至爐子的上方的物料會根據(jù)料位計測量的料線回饋至驅(qū)動裝置，將料籃中的物料加入爐中，完成裝料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冶金生產(chǎn)系統(tǒng)自動上料方法，其特征是所述料位計測量的料位反饋回驅(qū)動裝置，傳輸?shù)碾娪嵦枙鶕?jù)爐內(nèi)的料線啟動上料裝置；自動裝料過程的起點來自于料位計的反饋信號，如果料位計顯示料位低于20%,則上料驅(qū)動啟動,提升機將裝滿物料的料籃提升至爐子頂部置于爐頂翻板上方的限位，然后爐頂翻板順序打開，料籃下部翻板打開，物料入爐。
【文檔編號】B65G65/32GK104044928SQ201310083334
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】王書斌, 武智杰, 于強, 柯善寶, 劉晉 申請人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司