本实用新型有关一种冶炼系统，具体涉及一种黄磷自动化冶炼系统。
背景技术：
黄磷冶炼工业是磷化工生产的一个重要环节，也是高耗能、重污染工业。传统黄磷冶炼工艺基本上采用人工现场控制，手动操作方式。黄磷生产是个高耗能电冶炼行业，消耗大量的电能，同时生产过程会产生大量的一氧化碳、磷粉灰、磷蒸气等有害气体，这造成了两方面危害：一方面长期处于这种工作环境，这些有害物质会对现场人员的身体造成伤害，甚至造成人身安全事故；另一方面，这些有害物质对于电子设备具有极大的腐蚀性和破坏性，基本上使用寿命不超过三个月，而且这些设备即使修好后继续使用，也需经常维修，过高的维修费用使黄磷生产企业最终都基本上放弃了在黄磷行业进行自动化改造的企图，而保持最原始的人工操作方式。因此，黄磷冶炼的自动化领域目前仍处于未开发状态，急需得到解决。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种生产现场基本做到无人化，带有独立自动化控制子系统，进行智能控制的黄磷自动化冶炼系统。
为达到上述目的，本实用新型提供一种黄磷自动化冶炼系统，其特征在于，其包括中央总控系统、分别与中央总控系统通过局域网及网关进行通讯的烘干自动控制子系统、原料仓自动装填子系统、配料自动子系统、顶楼自动布料子系统、电极升降自动控制子系统及行车抓渣自动子系统，该烘干自动控制子系统、原料仓自动装填子系统、配料自动子系统、顶楼自动布料子系统、电极升降自动控制子系统及行车抓渣自动子系统分别对烘干旋窑、原料仓、配料装置、顶楼料仓、磷电炉中的电极及废渣池进行自动化控制，所述烘干旋窑通过输送装置连接所述原料仓，该原料仓的原料通过配料装置均匀配料后输送至顶楼料仓，该顶楼料仓通过料管连接磷电炉，该磷电炉分别连接磷回收装置及所述废渣池；所述中央总控系统设于中央控制室内。
优选的，所述中央总控系统包括计算机、远程手动操作台、现场控制柜及网络转换设备等，所述远程手动操作台给予计算机指令，通过局域网和网关控制现场控制柜。
优选的，所述中央总控系统还包括与局域网进行通讯的现场视频监控系统。
进一步的，所述现场视频系统包括多个摄像头、视频刻录机、视频显示器，所述摄像头通过局域网将现场视频传送到视频刻录机，进一步显示到视频显示器上。
优选的，所述顶楼料仓下方设有多根料管与磷电炉相通。
优选的，所述烘干旋窑与原料仓之间的输送装置包括斗式提升机、皮带机、传送皮带。
优选的，所述配料装置为皮带机配料装置或计量斗配料装置。
本实用新型的黄磷冶炼系统，可实现用独立自动化控制子系统进行智能控制，完成整个黄磷冶炼过程。
附图说明
图1为本实用新型一种黄磷自动化冶炼系统的结构原理框图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示，本实用新型的黄磷自动化冶炼系统，包括中央总控系统、分别与中央总控系统通过局域网及网关进行通讯的烘干自动控制子系统20、原料仓自动装填子系统21、配料自动子系统22、顶楼自动布料子系统23、电极升降自动控制子系统24及行车抓渣自动子系统25，该烘干自动控制子系统20、原料仓自动装填子系统21、配料自动子系统22、顶楼自动布料子系统23、电极升降自动控制子系统24及行车抓渣自动子系统25分别对烘干旋窑30、原料仓31、配料装置32、顶楼料仓33、磷电炉4中的电极34及废渣池35进行自动化控制，所述烘干旋窑30通过输送装置(图中未示出)连接所述原料仓31，该原料仓31的原料通过配料装置32均匀配料后输送至顶楼料仓33，该顶楼料仓33通过料管连接磷电炉4，该磷电炉4分别连接磷回收装置5及所述废渣池35；所述中央总控系统设于中央控制室内。
料场中的矿石原料，如磷矿石、碳、硅石通过传送设备送入烘干旋窑30中烘干，碳可为焦炭丁或煤炭丁，烘干旋窑30由电机驱动，煤气通过煤气风机加压进入煤气管道，经过水封的过滤进入烘干旋窑30，经点火装置点燃后为原料烘干提供能源。该传送设备可为振动筛、皮带机等。其中烘干自动控制子系统20对烘干旋窑30进行自动控制，可全自动实现煤气风阀和尾气引风机启动与停止，煤气风机的启动与停止，并对煤气风机入口煤气进气进行缺气保护，对出口压力进行恒压控制。该烘干自动控制子系统20还可实现对烘干旋窑30和斗式提升机的启动与停止，和对烘干旋窑30转速的自动控制，并对烘干旋窑30进行温度检测和恒温控制的全自动化操作。同时保留人工手动现场操作模式，可避免自动化系统出现故障影响黄磷生产的正常运行。
烘干旋窑30通过输送装置连接原料仓自动装填子系统21所控制的原料仓31，该输送装置包括斗式提升机、皮带机、传送皮带，烘干后的原料通过斗式提升机提升到皮带机上，然后通过传送皮带输送到原料仓31中给配料装置32供料。原料仓自动装填子系统21可实现送料皮带机的启动与停止，对送料小车的自动定位，确保原料仓31按照要求自动到需要装填原料的相应原料仓加料，可自动检测原料仓31原料是否装满，实现一键式自动装填原料操作，同时保留人工现场手工操作。本实用新型中的原料仓可为多个，如本实施例中为8个原料仓。
配料自动子系统22采用变频调速，为全自动化配料系统，其中配料装置为皮带机配料装置或计量斗配料装置。该配料自动子系统22与顶楼自动布料子系统23联锁控制，配料自动子系统22完成对来自原料仓31的原料均匀混料后，直接送到磷电炉4顶楼的顶楼料仓33内，通过顶楼料仓33下面的多根料管与磷电炉4相通，给磷电炉4给料，这是黄磷冶炼的最后一道辅助工序。顶楼自动布料子系统23可实现送料皮带机的启动与停止，送料小车的自动定位，确保每个料仓按照要求自动加料，直到料仓满，还可自动检测料仓原料是否装满，实现一键式自动装填操作，同时保留人工现场手工操作，并实现顶楼自动布料子系统23和配料自动子系统22之间的电气互锁。
电极升降自动控制子系统24是黄磷炉冶炼的核心，通过特殊的硬件设计和黄磷炉电极智能升降运动算法，实现电极升降自动化，其自动化程度至少可达到95％，当电极运动出现异常，如电极运动极限、电极偏移、电极电流过大、电极电流过小等时，可以预判并自动处理，若遇到特殊情况，如电极倾斜、垫死等时，电极升降自动控制子系统24不能处理就及时报警，报警方式可为文字提示、声光等，通知操作人员处理。通过该电极升降自动控制子系统24，黄磷电炉冶炼设备能耗降低可达1％～3％，功率因数可提高至少3％。采用黄磷炉电极智能升降运动算法可使黄磷炉况始终处于最佳工况，从而延长黄磷电炉的使用寿命。
黄磷电炉冶炼的后处理工序是废渣处理，黄磷冶炼完成的高温废渣，由磷电炉流入废渣池，废渣池进行水冷却后用抓渣行车把沉淀在渣池底的冷却废渣捞出。行车抓渣自动子系统25可满足行车自动无人驾驶，避免了由于电炉流出的废渣温度较高，与水混合产生高温水蒸气对行车操作人员产生安全隐患的问题，可实现对抓渣行车运动的自动控制，包括抓渣卷扬机前后左右定位，和对抓渣卷扬机的垂直方向自动定位，确保抓渣卷扬机抓渣位置准确，进行一键式自动抓渣操作，直到整个渣池废渣基本清除停止，同时保留人工现场手工操作，在系统异常时可人工操作保证生产正常运行。冶炼后的磷由磷电炉进入磷回收装置。
中央总控系统是黄磷冶炼系统智能控制系统的控制核心，通过远程手动操作台11与黄磷冶炼系统上各生产环节的子自动化控制系统通讯，在中央控制室实现对各子自动化控制系统的控制及现场设备运行参数的反馈。该中央总控系统包括计算机10、远程手动操作台11、现场控制柜、网关，还包括与局域网进行通讯的现场视频系统。所述远程手动操作台11给予计算机10指令，通过局域网和网关控制现场控制柜。该现场视频系统包括多个摄像头12、视频刻录机13、视频显示器14，所述摄像头12通过局域网将现场视频传送到视频刻录机13，进一步显示到视频显示器14上。通过视频刻录机13，在视频显示器14上可观察到现场摄像头12的监控画面，掌握现场实际工况，并根据现场工况对现场设备发出控制指令。本实施例中摄像头可为36个，能观测36路现场监控画面。每一个子系统是一个相对独立的小型自动化控制系统，通过工厂局域网与中央控制室相连接，中央控制室与各生产环节的小型自动化控制系统以局域网通讯方式控制，正常时，由中央控制室通过远程手动操作台控制整个黄磷冶炼系统生产，当中央控制室出现故障，各生产环节的小型自动化控制子系统又可独立地进行本生产环节的自动控制或手动控制操作，避免中央控制室崩溃造成黄磷冶炼生产不能正常工作的情况。
由此可见，本实用新型的黄磷冶炼系统，可实现生产现场基本做到无人化，用独立自动化控制子系统进行智能控制的黄磷冶炼系统。该黄磷冶炼系统设计合理，各个子系统配合紧密，可按照一定步骤有序地完成整个工艺流程，实现黄磷自动化冶炼，具有良好的推广使用价值。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。