输送冶炼技术设备的装料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及输送装置和用于输送冶炼技术设备的装料（1）的带有这样的输送装置的输送系统，其中，输送装置包括至少部分地能够用装料填充的输送容器（2）和支承装置（3）。为了提高冶炼技术设备的能够实现的生产品质，建议了开文提到的类型的输送装置，其中，所述输送装置将至少一个第一传感器（4）布置在输送容器（2）和支承装置（3）之间，其中，借助所述至少一个第一传感器（4）能够求取输送容器（2）的质量和/或位于所述输送容器（2）中的装料（1）的质量。
【专利说明】输送冶炼技术设备的装料
[0001]本发明涉及输送装置和用于输送冶炼技术设备的装料的带有这样的输送装置的输送系统，其中，输送装置包括至少部分地能够用装料填充的输送容器和支承装置。
[0002]这样的装置能够例如在在冶炼厂中制造钢的情况中与转炉进行应用。在那里，借助废料容器例如废料溜槽或废料篓，将废料从废料场向着在转炉或电弧炉附近的装料车间(Chargierhalle)进行输送。对于过程的准确的引导而言，很重要的是，准确已知废料重量。
[0003]废料重量越准确地已知，则在真正的钢生产工艺中的计算模型越准确地计算，例如B0F(“basic oxigyn furnace氧气顶吹转炉”或Linz- Donawitz-过程)、A0D( “氩氧脱碳”或氩气-氧气-脱碳)、EAF(“电弧炉”或电动电弧炉)。由此，能够更加准确地控制脱碳过程。在重量不准确时，脱碳的达成率相应地错误并且必须要么补充吹送氧气(〃重吹〃)要么添加另外的附加料例如铝。
[0004]错误地确定的废料重量由此导致钢厂的经减小的生产率，因为经计划的生产过程不被遵循并且必须改变物流计划。附加料、尤其铝的添加同样导致显著的更多花费。
[0005]对于在B0F/A0D/EAF工艺中的批次求取的是，为此必须提供废料的何种的量。在此，钢厂运营者尝试:通过挑选废料来尽可能准确地达成所述批次的化学的目标分析。在废料场处因此常常将废料按照钢种(Stahlsorten)进行拣选。在废料场处的工作人员对于每个批次获得了预设:将哪个钢种以哪种量填充到废料容器中。
[0006]重量的求取能够经过稳固地安装的平台称进行，这是很准确的办法。
[0007]分别按照废料场的大小，在此存在多个固定地安装的平台，废料容器停放在该平台上并且由吊车(要么能够在轨道上移动要么在车辆上)填充。但是，平台称带来了强的物流方面的局限性，因为吊车必须从废料的容纳位置直向着所述称走过较远的路。
[0008]因此，通常省去平台称的使用或安装。然后，所述废料容器自由地放置在废料场处，理想地在有待装载的废料的附近。由此，显著地减小了为装载所需的时间。这导致废料场的经提高的生产率，也即单位时间间隔能够填充的废料容器的数量，并且导致基于较短的走过的路径并且基于用于车辆和称的较小的维修成本的缩减的材料投入(也即废料容器)以及较小的可变成本。
[0009]然后，废料的称重在吊车处经过在吊车结构中的称重单元来进行。吊车司机确认由称重单元所求取的并且为该吊车司机所示出的重量作为正确的。经确认的重量被电子地累加并且在装载过程结束时传递至钢厂，一般地传递至过程优化系统(级别2)。但是，为了保证准确的称重，必要的是，负载不振动。但是，吊车负载的出摆阶段常常不被吊车司机等候，因为该吊车司机处于高的时间压力下，因为钢厂在没有废料时不能够生产。仅当吊车司机通过废料篓的较快速的装载而获得"提前量"时，该吊车司机能够例如进行停顿。
[0010]由于负载在重量求取期间的摆动，得到了在废料篓的总重量计算时的大的不准确性。所求取的重量常常以10%_15%与实际的重量偏差。
[0011]本发明所针对的任务在于，提高冶炼技术设备的能够达到的生产品质。
[0012]该任务通过开文提到的类型的输送装置通过以下方式解决，即输送装置包括至少一个第一传感器，其中，所述至少一个第一传感器布置在输送容器和支承装置之间，其中，借助所述至少一个第一传感器能够求取输送容器的质量和/或位于所述输送容器中的装料的质量。
[0013]尤其，冶炼技术设备构造用于制造钢，从而冶炼技术设备例如构造为转炉。优选地将废料应用作为装料。
[0014]至少一个第一传感器布置在输送容器和支承装置之间，其中，输送容器的质量或位于输送容器中的装料的质量能够被求取。由此，相应的质量借助至少一个第一传感器很准确地并且可靠地能够求取。典型地，把在冶炼技术设备中的输送装置用于:把装料提供给尤其在转炉中进行的过程，其中，经提供的装料的准确的量也经过最终产品的品质进行决定。由于相应的质量的精准的和可靠的求取，由此能够提高冶炼技术设备的能够达到的生产品质。
[0015]能够例如将应变片、压电元件或测压变换器(Druckmessumformer)应用作为相应的第一传感器。
[0016]输送装置能够构造为放置在框支架上的废料容器，其中，在所述容器和所述支架之间安装了至少一个第一传感器。分别按照输送容器的以及支承装置的结构，也能够设置多个第一传感器。此外，相应的第一传感器能够构造为称重单元。优选地，在轨道上、利用吊车或其它的操作器能够输送所述输送装置。
[0017]所述输送装置具有计算单元，其中，由至少一个第一传感器所测定的数据能够被传达至计算单元，其中，所述计算单元构造用于求取所述质量。
[0018]所述计算单元能够例如构造为处理器、微处理器、CPU、控制电子装置或控制器件，其中，所述计算单元与至少一个第一传感器为了传达相应的传感器数据而无线地或连线地相连。相应地，至少一个传感器的传感器数据传达至计算单元，借助该计算单元能够基于所传达的传感器数据来求取所述相应的质量。
[0019]在本发明的一个有利的设计方案中，输送容器位于所述至少一个第一传感器上，并且所述至少一个第一传感器位于所述支承装置上。
[0020]输送装置的这样的结构能够一方面轻易地且在花费上有利地制造并且在另一方面允许相应的质量的可靠的求取。
[0021]优选地，计算单元安置在电子壳体中，该电子壳体将计算单元保护免受灰尘、热气和/或液态的金属或钢的溅射。
[0022]尤其，所述电子壳体或计算单元具有I/O组件，借助该组件能够接收并且必要时预加工至少一个第一传感器的测量值并且最后将该测量值提供给所述原本的计算单元。从至少一个第一传感器的所传达的测量值中，所述计算单元求取输送容器的总质量或位于输送容器中的装料的质量。
[0023]尤其，在带有多个这样的输送装置的输送系统中，能够通过将计算单元集成到相应的输送装置中来减小输送系统的复杂性，因为输送系统的单个的功能能够局部地或分散地完成。同时，由此能够减小在相应的输送装置和剩余的输送系统之间的连接部的数据量或带宽，这有助于:节约成本并且提高输送系统的可供支配性。
[0024]在本发明的另一个有利的设计方案中，输送装置具有至少一个第二传感器，其中，借助所述至少一个第二传感器能够求取输送装置的斜度和/或加速度。
[0025]如果输送装置倾斜或所述输送装置加速，则相对于输送容器的质量的重力和/或位于输送容器中的装料的质量的重力，额外的力作用到所述至少一个第一传感器上。在输送装置倾斜的情况中，能够尤其仅求取施加至相应的第一传感器的法向力。尤其，在多个第一传感器的情况中，能够额外地出现重量转移，从而相应的、较深地布置的第一传感器转交(ausI ief ern)较大的力。在输送装置加速的情况中，同样出现额外的力，其中，所述加速例如作为速度的提高或降低和/或作为运动方向的改变而存在。
[0026]由此，相应的第二传感器允许测定输送装置的斜度和/或加速度，并且在求取相应的质量时考虑随之产生的额外的力。尤其，相应的第二传感器无线地或连线地与上文阐释的计算单元相连，该计算单元尤其构造用于:在使用相应的第一传感器的数据的情况下并且在考虑相应的第二传感器的数据的情况下求取所述相应的质量。
[0027]由此，所述计算单元能够将至少一个第二传感器考虑作为额外的输入，该第二传感器构造为斜度传感器或加速度传感器。相应的第二传感器优选地紧固在输送容器或者说废料容器或支承装置或者说框支架处。借助相应的第二传感器，尤其求取输送装置的斜度，以便实现相应的质量或重量的更加准确的计算。如果计算单元确定:容器的斜度或加速度未实现重量的准确的确定(例如因为相应的第一传感器的或称重单元的最大允许的斜度被超过)，则能够例如设置的是，使用者能够不进行确认。也能够考虑的是，在触发“完成装载”活动之后，等待经定义的时间段，例如10秒:是否设定了能够接收的斜度或加速度并且然后接受或传达所述相应的质量的所求取的值。
[0028]优选地，至少一个传感器如此地布置，使得输送容器的质量的重力和/或位于输送容器中的装料的质量的重力直接被测定。这能够例如通过以下方式实现:输送容器垂直地放置在至少一个第一传感器上和/或所述至少一个第一传感器垂直地放置在支承装置上。
[0029]在本发明的另一个有利的设计方案中，输送装置具有至少一个第三传感器，其中，借助所述至少一个第三传感器能够求取温度。
[0030]尤其，在钢厂周围常常出现大的温度波动，在废料场，例如有-20°C并且在钢厂+20°C。在此，能够被应用作为相应的第一传感器的测量装置中的许多测量装置具有依赖于温度的特性，从而测量数据按照环境温度被部分地歪曲或相应的第一传感器仅能够在特定的温度间隔内提供可靠的测量数据。
[0031]由于相应的第三传感器，则能够求取存在在输送装置、尤其相应的第一传感器处的温度，从而实现了由温度引起的相应的第一和/或第二传感器的测量误差的补偿。这实现了相应的质量的精准的求取，不依赖于:输送装置在哪种环境温度中运行。
[0032]例如，相应的第三传感器无线地或连线地与上文阐释的计算单元相连，该计算单元尤其构造用于:在使用相应的第一传感器的数据的情况下和在考虑相应的第三传感器和必要时第二传感器的数据的情况下求取所述相应的质量。
[0033]由此，所述计算单元能够将至少一个第三传感器考虑作为额外的输入(该第三传感器例如相应地构造为温度传感器)，尤其当使用未温度补偿的第一传感器或未温度补偿装置的称重单元时。相应的第三传感器或温度传感器优选地布置在输送容器或废料容器处或支承装置或框支架处，优选地在相应的第一传感器的附近。
[0034]同样能够介绍的是，温度数据无线地被中央地安装在废料场处的温度传感器传输并且经过互联网被天气预报服务商询问。计算单元在计算相应的质量或相应的重量时考虑温度数据，因为相应的第一传感器或称重单元的数据依赖于外部温度。相应的第三传感器或温度传感器在合适的放置时也能够用于:监控相应的第一传感器或称重单元的最大允许的温度。如果由计算单元确定:超过了最大允许的温度，则这能够报告给相连的状况监视系统或维修管理系统。尤其，状况监视系统或维修管理系统构造为进一步下文阐释的输送系统的一部分。
[0035]在本发明的另一个有利的设计方案中，输送装置具有至少一个能量转换器，借助该能量转换器能够相应地产生电能。
[0036]尤其，相应的能量转换器设计用于:从颤振、温度差异和/或输送装置的加速中获得电能。从而例如在输送装置的加速中或制动中产生的力能够驱动尤其构造为摆或飞轮的能量转换器，这能够用于获取电能。在此，在原则上，所谓的“能量收获”的每种合适的形式均能够用于能量转换器，以便至少部分地获取必要的电能。
[0037]优选地，在此，先前阐释的传感器中的至少一个传感器能量自给自足地构造或构造为能量转换器。尤其，相应的能量转换器与先前阐释的计算单元以及必要时与先前阐释的传感器中的其它传感器为了它们的使用电能进行的供电而相连。
[0038]在本发明的另一个有利的设计方案中，输送装置具有至少一个能量储存器，借助该能量储存器使得至少一个传感器和/或必要时计算单元能够用电能来供应。
[0039]相应的能量储存器能够例如构造为电池或电容器等。尤其，相应的能量储存器能够具有这样的容量，使得相应的质量的求取可靠地在能够预先设定的持续时间期间被实施。优选地，相应的能量储存器与上文阐释的计算单元以及必要时与上文阐释的传感器中的一个或多个传感器为了其用电能进行的供电而相连。
[0040]计算单元能够尤其如此地构造，即相应的能量储存器、尤其其温度、电压或电流强度能够被监控。如果计算单元例如确定:相应的能量储存器达到了关键的状态，则操作者能够经过进一步下文阐释的输送系统的使用者控制部被通知。同样能够介绍的是，所述计算单元警告经连接的状况监视系统或在维修管理系统中产生维修任务。尤其，在此，状况监视系统或维修管理系统构造为进一步下文阐释的输送系统的一部分。
[0041]在本发明的另一个有利的设计方案中，输送装置具有至少一个第一传达单元，借助该传达单元能够相应地传达经求取的质量。
[0042]所求取的质量或所求取的质量的数值借助至少一个第一传达单元尤其无线地能够传达至在输送装置的外部的一个或多个接收器，尤其是下文阐释的输送系统的第二传达单元。例如，至少一个第一传达单元具有发送电子装置以及与该发送电子装置相连的天线，其中，所述发送电子装置优选地与上文阐释的计算单元相连。在此能够考虑的是，所述发送电子装置如此地构造，使得能够发送以及接收所述数据。
[0043]在本发明的另一个有利的设计方案中，输送装置构造为用于电动电弧炉的废料篓或构造为用于转炉(B0F/A0D)的废料溜槽。
[0044]最后，上文所提到的任务通过开文提到类型的输送系统通过以下方式解决，即输送系统包括至少一个上文阐释的输送装置、至少一个第二传达单元以及IT系统或自动化系统。
[0045]例如，第二传达单元能够构造为接收设备，该接收设备直接与连线的网络相连。同样，接收设备能够经过所谓的网状网络与另外的接收设备交联。在网状网络中，在至少一个接收设备中存在向着连线的网络的过渡部，该网络优选地独立地促成连接。所述无线的网络能够在此按照用于WLAN的IEEE 802.11标准或用于无线HART的IEEE 802.15.4标准来设
i+o
[0046]经过所述连线的网络或所述无线的网络也能够连接操作终端。所求取的质量向着该处传输并且由操作者触发活动例如“称皮重”或“装载完成”，其中，所述传输在直接的路径上或经过相连的自动化系统/IT系统(例如级别2)能够进行。优选地，操作者也能够在系统中识别实时的输送容器或实时的输送装置，例如经过被画在相应的容器或相应的装置上的数字。同样能够介绍的是，所述容器的识别自动地经过相机系统或RFID来进行。
[0047]在触发所述活动“装载完成”时，尤其给相连的自动化系统/IT系统传达所求取的质量。额外地，能够传输明确的识别特征，例如批次、废料篓的标识、日期、时间、用户识别码等。在此，所述求取能够从操作终端来进行以及从计算单元或控制电子装置来进行。同样能够介绍的是，所述计算单元或控制电子装置连续地将所求取的质量或从它所存在的识别特征传输至自动化系统/IT系统，并且通过在使用者控制部中触发“装载完成”活动将这些值在自动化系统/IT系统中作为“被接受”进行表征并且由此触发另外的处理步骤。
[0048]上文阐释的输送装置和上文阐释的输送系统除了已经实施的优点还提供了另外的有利的方面。例如，以+/- 0.5%的准确性来实现质量确定或重量确定，从而能够改善冶炼技术设备的产品的品质、尤其是钢品质，因为更加可靠的值供用于所述过程模型。此外，由于更加准确的和例如连续地执行的质量求取，产生了用于原材料、尤其用于经拣选的废料的更小的成本。例如，能够减小对于钢制造而言必要的生产时间，因为需要较少的或不需要额外的更新过程或氧气的补充吹送过程。此外，能够减小或避免延迟，该延迟到目前为止对于将装料或废料输送至固定的称重平台所需，因为装料的量此时在输送期间能够被称量，从而能够立即开始真正的冶炼技术方面的过程。由此，能够节省在冶炼技术的方法期间的时间以及用于固定的平台称的成本(例如为了等待所述固定的平台称)。能够减小用于尤其在废料场上的所述装料的操作、物流和储存的成本，此外也是因为能够更快速地完成委托。此外实现的是，位于相应的输送容器中的装料的实时的质量在人机接口上、例如在装载吊车的显示屏上示出，并且将所述实时值几乎实时地传送至或存储到自动化系统中。尤其能够避免的是，额外地装载或部分地卸载所述相应的输送容器，以为了获得装料的所期望的量。由此能够此外减小装料的操作时间，其中同时地，额外的储存空间可供支配，因为尤其在废料场上需要较少的装备。相应的质量的快速的求取此外允许了有待执行的冶炼技术的过程、例如EAF方法的计算的直接开始或优化。尤其，实现了透过整个冶炼技术设备的较大的透明，当经扩展的可行方案供用于获得和用于传达可靠的测量数据时。由于实现了冶炼技术过程以及环境条件的改善的规划以及更好的控制，则最终也提高了整个冶炼技术设备的性能。在此，经阐释的输送装置和经阐释的输送系统相对地能够简单地安装并且施行，而在此不干扰并行地进行的生产。尤其，产生比较小的投资成本，从而能够实现短的摊还时间。此外，用于输送装置或输送系统的维修或保养的费用比较小，因为能够采用带有仅小的功率的电子装置。总共地，由此能够实现改善的过程控制，从而能够获得较高的生产能力。额外实现的是，准确地测定并且跟踪尤其关于相应的批次的投入以及原材料的成本，其中，也能够直接不带有大的花费地实施尤其所阐释的输送装置的状况检测。
[0049]在下文，借助于在附图中展示的实施例具体描述以及阐释本发明。图示:
图1是根据本发明的输送装置的第一实施例，并且图2是根据本发明的输送装置的第二实施例以及根据本发明的输送系统的实施例。
[0050]图1示出了根据本发明的输送装置的第一实施例。
[0051]所述输送装置设计用于输送装料1、例如废料并且具有至少部分地能够用装料I填充的输送容器2、支承装置3和第一传感器4。在此，第一传感器4布置在输送容器2和支承装置3之间。借助第一传感器4，能够求取输送容器2的质量和/或位于输送容器2中的装料I的质量。
[0052]图2示出了根据本发明的输送装置的第二实施例以及根据本发明的输送系统的实施例。输送装置具有输送容器2、支承装置3以及两个第一传感器4，该输送容器至少部分地能够用有待输送的装料I进行填充。在此，所述相应的第一传感器4布置在输送容器2和支承装置3之间，其中，所述输送容器2放置在两个第一传感器4上并且相应的第一传感器4放置在所述支承装置2上。借助所述两个第一传感器4，能够求取输送容器2的质量和/或位于输送容器2中的装料I的质量。
[0053]为了求取相应的质量，输送装置还具有计算单元5，该计算单元与两个第一传感器4为了传达被所述两个第一传感器4测量的数据而相连。额外地，所述输送装置具有第二传感器6，借助该第二传感器能够求取输送装置的斜度和/或加速度。所求取的斜度和/或加速度能够被计算单元5在求取相应的质量时考虑。此外，输送装置具有第三传感器7，借助该第三传感器能够求取温度，其中，所求取的温度同样能够由计算单元5在求取相应的质量时进行考虑。为了借助无线电波14将所求取的质量进行无线地传达，计算单元5与被输送装置包括的第一传达单元10相连。在此，在所述实施例的范围中，计算单元5、第二传感器6和第一传达单元10至少部分地被电子壳体13包围。
[0054]对于输送装置的能量均衡，输送装置具有与计算单元5相连的能量转换器8，借助该能量转换器能够产生电能。优选地，能量转换器8采用另外在上文所阐释的所谓的“能量收获”技术。此外，输送装置具有与计算单元5相连的能量储存器9，借助该能量储存器能够利用电能来供应所述计算单元5。在此，经过所述计算单元5也能够利用电能来供应不同的传感器4、6、7以及第一传达单元10。作为附加方案或替代方案，能量转换器8与能量储存器9相连。此外能够设置的是，不同的传感器4、6、7能够能量自给自足地运行，其中再者能够使用“能量收获”技术。
[0055]所述输送系统除了阐释的输送装置还额外地包括第二传达单元11，借助该传达单元实现了经过第一传达单元10与相应的输送装置的计算单元5的无线的通信。此外，输送系统具有与第二传达单元11相连的IT或自动化系统12。例如，所述IT或自动化系统12构造为状况监视系统或维修管理系统或与这样的系统相连。在此，所述IT或自动化系统12优选地与冶炼技术设备的过程控制部相连。
[0056]综述地，本发明涉及输送装置和用于输送冶炼技术设备的装料的带有这样的输送装置的输送系统，其中，输送装置包括至少部分地能够用装料填充的输送容器和支承装置。为了提高冶炼技术设备的能够实现的生产品质，建议了开文提到的类型的输送装置，其中，所述输送装置包括至少一个第一传感器，其中，所述至少一个第一传感器布置在输送容器和支承装置之间，其中，借助所述至少一个第一传感器能够求取输送容器的质量和/或位于所述输送容器中的装料的质量。最后建议的是，所述输送系统包括至少一个上文阐释的输送装置、至少一个第二传达单元以及IT或自动化系统。
【主权项】
1.用于输送冶炼技术设备的装料(I)的输送装置，其中，所述输送装置包括 -输送容器(2)，该输送容器至少部分地能够用装料(I)填充，和 -支承装置(3)，其特征在于至少一个第一传感器(4)， 其中，所述至少一个第一传感器(4)布置在输送容器(2)和支承装置(3)之间，其中，借助所述至少一个第一传感器(4)能够求取输送容器(2)的质量和/或位于输送容器(2)中的装料(I)的质量，并且其中，所述输送装置具有计算单元(5)， 其中，被至少一个第一传感器(4)测定的数据能够传达到计算单元(5)， 其中，计算单元(5)构造用于求取所述质量。2.按照权利要求1所述的输送装置， 其中，输送容器(2)位于所述至少一个第一传感器(4)上，并且所述至少一个第一传感器(4)位于所述支承装置(2)上。3.按前述权利要求中任一项所述的输送装置， 其中，输送装置具有至少一个第二传感器(6)， 其中，借助所述至少一个第二传感器(6)能够求取输送装置的加速度和/或斜度。4.按前述权利要求中任一项所述的输送装置， 其中，输送装置具有至少一个第三传感器(7 )， 其中，借助所述至少一个第三传感器(7)能够求取温度。5.按前述权利要求中任一项所述的输送装置， 其中，所述输送装置具有至少一个能量转换器(8)，借助该能量转换器能够相应地产生电能。6.按前述权利要求中任一项所述的输送装置， 其中，输送装置具有至少一个能量储存器(9)，借助该能量储存器使得所述至少一个传感器(4、6、7)和/或必要时所述计算单元(5)能够用电能进行供应。7.按前述权利要求中任一项所述的输送装置， 其中，输送装置具有至少一个第一传达单元(10)，借助该传达单元能够传达所求取的质量。8.按前述权利要求中任一项所述的输送装置，其中，该输送装置构造为用于电动电弧炉的废料篓或构造为用于转炉(BOF/AOD)的废料溜槽。9.用于输送冶炼技术设备的装料(I)的输送系统，其中，所述输送系统包括 -按前述权利要求中任一项所述的至少一个输送装置， -至少一个第二传达单元(11)以及 -1T或自动化系统(12)。
【文档编号】G01G19/12GK106062520SQ201580013136
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年2月26日 公开号201580013136.9, CN 106062520 A, CN 106062520A, CN 201580013136, CN-A-106062520, CN106062520 A, CN106062520A, CN201580013136, CN201580013136.9, PCT/2015/54042, PCT/EP/15/054042, PCT/EP/15/54042, PCT/EP/2015/054042, PCT/EP/2015/54042, PCT/EP15/054042, PCT/EP15/54042, PCT/EP15054042, PCT/EP1554042, PCT/EP2015/054042, PCT/EP2015/54042, PCT/EP2015054042, PCT/EP201554042
【发明人】A.罗尔霍费尔, M.莱霍费尔, P.菲舍尔, F.哈特尔, T.屈哈斯, M.魏因青格
【申请人】首要金属科技奥地利有限责任公司