一种炉渣缓冷过程智能控制系统及方法与流程

本发明主要涉及冶炼技术领域，特指一种炉渣缓冷过程智能控制系统及方法。

背景技术：

近年来随着铜冶炼技术的快速发展，铜精矿等原料日渐匮乏，提高铜金属回收率成为广大生产企业和工艺开发者的研究课题，将冶炼炉渣进行缓冷后选矿回收有价金属具有金属回收率高、弃渣品位低、能耗低等特点，已逐渐成为处理铜冶炼炉渣的主流工艺。通过渣选矿可大大提高冶炼回收率，提高资源的综合利用率，增加企业的经济效益。渣缓冷系统将冶炼渣液所提供的原料电炉渣或转炉渣进行缓冷处理，一般由受渣场、缓冷场、初碎场和渣堆场组成。通过保温缓冷，矿物的结晶就会相应长大。冷却速度越慢，结晶越粗，对后续工段的要求就越低，也就更有利于选矿。

目前绝大多数缓冷场的管理依然停留在人工操作、人工倒运、人工记录的阶段，渣包信息、缓冷时间记录、渣包车辆及水冷设备参数等有用的信息无法及时准确的传递到系统的各个环节，导致缓冷场管理存在诸多问题，如：

（1）自然缓冷时间，喷淋时间不够，渣包车倒包时出现红包；

（2）渣包摆放时位置混淆，包位错放，发生错包，缓冷时间不足，导致出现红包；

（3）喷淋水电磁阀失灵或堵塞，导致喷淋水过小或无水，岗位巡检不到，导致出现红包；

（4）自动测温控制系统失灵，温度检测不准，导致红包；

（5）电炉、转炉渣包摆放时位置混淆，包位错放，发生错包，自然缓冷时间不够，开启喷淋后导致转炉渣包出现爆包；

（6）转炉渣包含铜量过高，自然缓冷时间不够，形成白皮现象，导致出现爆包等。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种自动化程度高，能实现炉渣缓冷过程精准控制的炉渣缓冷过程智能控制系统，并相应提供一种操作简便、控制精准的炉渣缓冷过程智能控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种炉渣缓冷过程智能控制系统，包括控制单元、渣包车定位单元、渣包车压力检测单元和喷淋单元，所述渣包车定位单元与所述控制单元相连、用于将渣包车位置信息发送至控制单元；所述渣包车压力检测单元与所述控制单元相连、用于将渣包车压力信号发送给控制单元；所述控制单元用于根据所述渣包车的压力信号和位置信号以判断渣包卸车后的位置，并根据渣包自然冷却时间控制对应喷淋单元的开关以实现渣包缓冷过程控制。

作为上述技术方案的进一步改进：

还包括渣包编号识别单元，所述渣包编号识别单元与所述控制单元相连、用于对渣包车上的渣包编号进行识别并将渣包编号发送至控制单元进行渣包缓冷过程监控。

所述渣包编号识别单元为RFID识别单元、用于对渣包上的标签进行识别以得到渣包编号。

还包括无线传输单元，所述渣包车定位单元、渣包车压力检测单元均通过所述无线传输单元与所述控制单元相连。

所述无线传输单元包括多路通信信道，各路通信信道互为冗余。

所述渣包车定位单元为UWB无线定位单元。

还包括显示单元，所述显示单元与控制单元相连、用于对渣包位置信息以及实际缓冷状态进行实时显示。

本发明还公开了一种基于如上所述的炉渣缓冷过程智能控制系统的控制方法，步骤为：

S01、开始，通过渣包车将渣包从出渣口运输至预定位置，进行卸车作业；

S02、渣包车压力检测单元检测渣包车压力信号，判断渣包卸车是否完成，如完成，将渣包车此时的位置信号发送至控制单元；

S03、控制单元对卸车后的渣包进行缓冷时间管理，并在预设时间段内控制喷淋单元对渣包进行喷淋作业；

S04、当所述渣包缓冷时间达到预设时间后，通知渣包车进行取包作业。

作为上述技术方案的进一步改进：

在步骤S01中，在渣包车将渣包从出渣口运输至预定位置的过程中，识别渣包车上的渣包编号并发送至控制单元进行渣包缓冷过程监控。

在步骤S04中，取包作业时对渣包编号进行识别以与控制单元内预存的渣包编号对比以防止错取渣包。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的炉渣缓冷过程智能控制系统，自动对渣包的位置以及缓冷时间进行实时监控，以及在缓冲过程中根据缓冷时间自动对渣包进行喷淋作业，保证炉渣缓冷过程精准控制，而不会出现红包、爆包等事故；通过渣包车定位单元和渣包车压力检测单元的相互配合，能够对渣包的实时位置进行监控，保证渣包取放有序以及渣包的正常缓冷控制。

2、本发明的炉渣缓冷过程智能控制系统，通过渣包的编号对渣包全程取放、运输以及缓冷过程进行监控，不仅能够保证缓冷过程的顺利进行，同时也能够进一步保证不会出现红包和爆包等事故，同时也能够保证不会出现错取包等问题。

3、本发明的炉渣缓冷过程智能控制系统，通过显示单元对渣包车的位置信号、各渣包的位置信号以及缓冷过程状态进行实时显示，从而方便掌握渣包车运行状态以及方便对渣包进行跟踪和管理。

4. 本发明的炉渣缓冷过程智能控制方法，同样具有如上控制系统所述的优点，而且操作简便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的出渣方法流程图。

图3为本发明的倒渣方法流程图。

图中标号表示：1、控制单元；2、渣包车定位单元；3、渣包车压力检测单元；4、喷淋单元；5、渣包编号识别单元；6、无线传输单元；7、显示单元。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，本实施例的炉渣缓冷过程智能控制系统，包括控制单元1、渣包车定位单元2、渣包车压力检测单元3和喷淋单元4，渣包车定位单元2与控制单元1相连、用于将渣包车位置信息发送至控制单元1；渣包车压力检测单元3与控制单元1相连、用于将渣包车压力信号发送给控制单元1；控制单元1用于根据渣包车的压力信号和位置信号以判断渣包卸车后的位置，并根据渣包缓冷时间去控制对应喷淋单元4的开关以实现渣包缓冷过程控制。本发明的炉渣缓冷过程智能控制系统，自动对渣包的位置以及缓冷时间进行实时监控，以及在缓冲过程中根据缓冷时间自动对渣包进行喷淋作业，保证炉渣（如铜渣）缓冷过程精准控制，而不会出现红包、爆包等事故；通过渣包车定位单元2和渣包车压力检测单元3的相互配合，能够对渣包的实时位置进行监控，保证渣包取放有序以及渣包的正常缓冷过程控制。

本实施例中，还包括渣包编号识别单元5，渣包编号识别单元5与控制单元1相连、用于对渣包车上的渣包编号进行识别并将渣包编号发送至控制单元1进，控制单元1统计渣包的使用次数进行寿命管理；另外在进行取包过程中，识别渣包编号以避免出现错取包的情况。其中渣包编号识别单元5为RFID识别单元（由RFID读取天线、无线射频标签等硬件设备组成）、用于对渣包上的RFID编号进行识别以得到渣包编号。

本实施例中，还包括无线传输单元6，渣包车定位单元2、渣包车压力检测单元3均通过无线传输单元6与控制单元1相连。无线传输单元6采用工业无线局域网技术，由无线网关、高增益定向天线、以太网交换机等模块组成，具有数据传输距离远，准确率高、长时间运行稳定可靠等特点。通过对缓冷区现场提供无线信号的全覆盖，覆盖渣包车辆行经范围，通信环境至少有两个通信信道支持，在任何一个无线扩频基站发生故障，车上的无线车载计算机都能自动切换到另一个可用的通信信道而不会造成中断，以形成冗余保护。

本实施例中，渣包车定位单元2为UWB无线定位单元，实现渣包车的实时精准定位，为渣包在缓冷场及运输通道等位置的实时跟踪和管理提供保障。

本实施例中，还包括显示单元7，显示单元7与控制单元1相连、用于对渣包位置信息以及实际缓冷状态进行实时显示。当渣包系统将缓冷场渣包存放情况存入系统数据库，并在显示界面实时更新和显示，使缓冷场操作和管理人员随时可以了解到场地使用情况，并且可以通过不同颜色显示当前场地上渣包冷却情况。当渣包车将渣包放置于场地内时，自动根据指定规则，确定可以取包的渣包位置，并通过无线网络通讯，将数据实时显示在调度室大显示屏上。

本实施例中，控制单元1通过RFID识别单元、UWB无线定位单元的实时数据，实现渣包车与渣包的准确绑定、渣包位置追踪、渣包缓冷过程监控及管理、渣包车操作准确性与统计、喷淋冷却水自动启停管理等功能。

本发明的炉渣缓冷过程智能控制系统，综合运用UWB超宽带精密定位技术、无线网络通讯技术、RFID技术等，以缓冷场渣包为主要管理对象，以渣包车为主要跟踪对象，对缓冷场内的渣包状态和输运设备操作行为进行全面感知，通过无线网络建立生产过程信息采集、集成与控制的数据传输平台，提高缓冷场操作过程的准确性和实时性，降低场地设备故障率，最终实现减员增效。

如图2和图3所示，本发明还公开了一种基于如上所述的炉渣缓冷过程智能控制系统的控制方法，步骤为：

S01、开始，渣包车收到任务后，将渣包从出渣口运输至预定位置，进行卸车作业；

S02、渣包车压力检测单元3检测渣包车压力信号，判断渣包卸车是否完成，并将渣包车此时的位置信号发送至控制单元1；

S03、控制单元1对卸车后的渣包进行缓冷时间管理（缓冷过程监控），并在预设时间段内控制喷淋单元4对渣包进行喷淋作业（当自然冷却时间达到设定值后，自动开启喷淋水加快冷却速度；当冷却时间达到设定值后，系统自动关闭喷淋水），加快冷却速度；

S04、当渣包缓冷时间达到预设时间后，通知离倒渣口最近渣包车进行取包倒渣任务。

具体地，上述的控制方法包括吹炼炉出渣流程和倒渣流程，如图2和图3所示，具体过程在此不再详细描述。

本实施例中，在步骤S01中，在渣包车将渣包从出渣口运输至预定位置的过程中，识别渣包车上的渣包编号并发送至控制单元1进行渣包缓冷过程监控以及统计使用次数进行寿命管理。

本实施例中，在步骤S04中，取包作业时，对渣包编号进行识别以与控制单元1内预存的渣包编号对比以防止错取渣包。对于未达到设定冷却时间的渣包，一旦出现渣包车错误取包的情况，通过渣包车控制终端与缓冷场管控系统的实时交互，实现渣包车取包自动提醒，避免人为操作错误导致渣包红包及爆包的情况。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。