一种处理皮带红焦的装置及方法与流程

本发明涉及一种红焦处理装置，尤其是涉及一种处理焦炉湿熄焦皮带红焦的装置及方法，属于炼焦和电气控制技术领域。

背景技术：

焦炉采用水熄焦方式进行熄焦时，通过凉焦台把水熄后的红焦装入排焦皮带，通常采用人工检查的方式确认凉焦台上没有未熄灭的红焦，在发现有红焦后，将由人工开启补水喷头进行二次熄焦。若在该过程中人工检查出现疏漏或部分红焦被遮盖未被发现而落入排焦皮带上，将严重的损坏本条及后继皮带系统。同时二次熄焦过程中通过人工粗放的补水方式对零散堆放的红焦进行熄焦作业将导致周围焦炭的含水量增加，不利于高炉的生产，并且该方式工作效率低，工人在工作过程中存在一定的危险性，因此需要一种新的红焦处理装置和方法来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种处理皮带红焦的装置，该技术方案整体结构设计巧妙，可以避免或减少红焦对皮带的损坏，同时通过精确的控制补水量，避免增加焦炭中的水含量，提高了工作效率，确保了操作工人的安全。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种处理皮带红焦的装置，所述装置包括皮带机头、皮带机尾、设置在皮带机头和皮带机尾之间皮带，其特征在于，所述装置包括红焦检测装置、红焦跟踪装置、红焦熄灭装置及红焦处理控制系统，红焦处理控制系统与红焦检测装置、红焦跟踪装置和红焦熄灭装置进行电气连接，所述皮带机头和皮带机尾上均设置有红焦检测装置，红焦跟踪装置设置在皮带机尾滚筒处，红焦处理控制系统接收红焦检测装置发来的红焦检测信号、计算红焦的位置，然后控制熄灭装置熄灭红焦。

作为本发明的一种改进，所述红焦检测装置包括红外测温元件和红外测温系统支架，所述红外测温元件设置为红外测温传感器。

作为本发明的一种改进，所述红焦熄灭装置包括水管，设置在水管上的熄焦喷头，以及控制熄焦喷头的喷水电磁阀，整个红焦熄灭装置设置在皮带的上方。

作为本发明的一种改进，所述红焦处理控制系统包括计算单元、温度采集单元、编码器脉冲采集单元、数字输入输出单元、数字量输出单元，温度采集单元用于采集机尾和机头红焦检测装置传来的温度信号，编码器脉冲采集单元用于采集来自安装于皮带机尾滚筒旋转编码器的脉冲信号，数字量输入单元接收皮带的运行状态和故障等信号，数字量输出单元控制皮带的启动和停止、喷水电磁阀的开启和关闭以及报警输出，计算单元通过与以上的各功能模块进行通讯连接，计算温度采集单元的信号，判断出皮带上是否存在红焦，通过采集编码器送来的信号计算出红焦的长度和在皮带上的实时位置，通过数字量输出单元控制熄焦喷水电磁阀，对皮带上的红焦进行连续的熄焦和检测。

一种处理皮带红焦的方法，其特征在于，所述方法如下，1）红焦跟踪装置测定的皮带运行的速度为V米/秒，红焦落入皮带上后的长度为L米，设定机尾的红焦检测装置为0米位置，机尾的红焦检测装置为M米位置，在皮带上方沿皮带运行方向安有N列熄焦喷头，每列熄焦喷头由喷水电磁阀进行控制，距离机尾的红焦检测装置分别为M1、M2……MN米位置，2）当红焦在t1时刻进入安装在机尾的红焦检测装置时，红焦检测装置向红焦处理控制系统发送红焦检测信号，当红焦在在t2时刻离开安装在机尾的红焦检测装置时，红焦检测装置向红焦处理控制系统停发红焦检测信号，则信号时长为T=t2-t1秒，红焦处理控制系统则可计算出该段红焦长度L=V米/秒×T秒=V×（t2-t1）米；3）离开红焦检测装置后，红焦头部到达第一个熄焦喷头的时间T1=M1米÷V米/秒=秒，离开第一个熄焦喷头的时间T1’=（M1+L）米÷V米/秒=（+T）秒，即在皮带速度恒定的条件下，红焦经过每个喷头的时间均为T1’-T1=（+T）-秒=T秒；红焦头部到达第二个熄焦喷头的时间T2=M2米÷V米/秒=秒，红焦头部到达第N个熄焦喷头的时间TN=MN米÷V米/秒=秒，以此类推；为了实现精确地熄灭红焦，当红焦头部到达第一个熄焦喷头时，红焦处理控制系统可以计算出熄焦喷头开启的时刻为t1+T1=t1+，开启的时长为T秒，当红焦头部到达第N个熄焦喷头时，红焦处理控制系统可以计算出熄焦喷头开启的时刻为t1+TN=t1+，开启的时长为T秒；

熄焦喷头工作的示例图见图4所示，此时红焦头部到达第三个喷头位置，熄焦喷头3开始开启，开启时长为T秒，同时红焦尾部即将离开第2个喷头位置，熄焦喷头2即将关闭；

4）经过熄焦喷头喷洒过的红焦将在机头的红焦检测装置上再次被检测一次，焦炭由机尾向机头传送，在皮带上连续运行的焦炭经过安装在机头的红焦检测装置时再一次被测温，控制系统若检测到此刻该处皮带上焦炭温度低于设定值，则判断红焦已被充分的熄灭，允许皮带继续运行将该处焦炭排出；若检测到此刻该处皮带上焦炭温度仍高于设定值，则判断红焦仍未被熄灭，则红焦信号立即送入到红焦处理控制系统中，控制系统可以进行停机保护，利用喷头对该段红焦进行长时间的喷洒，同时可以把该段红焦的位置信息发送给操作人员让其到现场检查，同时对皮带停机时间进行记录，确保其他位置的红焦可以被红焦控制系统持续跟踪。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：1）整个技术方案设计巧妙，结构合理，成本较低；2）该技术方案可以检测并跟踪记录红焦在皮带上的实时位置，可以进行报警显示；3）通过电磁阀对皮带上的红焦连续的进行喷水熄焦，确保红焦充分冷却；4）红焦检测装置上设有两个以上的红外测温传感器用以确保全面和可靠检测皮带上红焦温度；5）熄焦喷头在皮带运行方向上的排列为前密后疏，按实时设定的精确时间对皮带上的红焦进行喷水熄焦，便于红焦高温时快速冷却的同时也避免焦炭含水量增大；5）对机头红焦进行二次检测，避免红焦排到后级皮带上；6）具有自动保护和报警功能，减少人工操作。

附图说明

图1红焦处理装置结构图；

图2为图1侧视图；

图3 测温装置结构和工作原理图；

图4 红焦处理装置工作原理图；

图5为图4侧视图；

图6 熄焦喷头熄焦工作示例图；

其中：1-皮带机头，1-皮带机尾；3-皮带；4-红焦跟踪装置；5-红焦检测装置；6-水管；7-熄焦喷头；8-喷水电磁阀；9-红焦处理控制系统，10-红焦熄灭装置，11、红外测温元件，12、红外测温系统支架。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图对本发明作进一步描述和介绍。

实施例1：参见图1、图2，一种处理皮带红焦的装置，所述装置包括皮带机头1、皮带机尾2、设置在皮带机头1和皮带机尾2之间皮带3，所述装置包括红焦检测装置5、红焦跟踪装置4、红焦熄灭装置10及红焦处理控制系统9，红焦处理控制系统9与红焦检测装置5、红焦跟踪装置4和红焦熄灭装置10进行电气连接，所述皮带机头1和皮带机尾2上均设置有红焦检测装置5，红焦跟踪装置4设置在皮带机尾上，红焦处理控制系统9接收红焦检测装置发来的红焦检测信号、计算红焦的位置，然后控制熄灭装置熄灭红焦。该技术方案中，红焦检测装置用于确认皮带上是否存在红焦，由于红焦的温度高于已熄灭的焦炭，因此在本装置中采用红外测温的方法判断是否有红焦，红焦检测装置上设有两个以上的红外测温传感器用以确保温度检测的可靠，可以将经过其下的焦炭的温度信号和状态信号传递给红焦处理控制系统，当红焦处理控制系统检测到某位置的焦炭平均温度高于设定的触发值，则可以判断有未充分熄灭的红焦通过，在皮带机头和机尾位置各设置一套红焦检测装置，安装于机尾的红焦检测装置用于确认红焦是否落入皮带，一旦检测到有红焦，则向红焦处理控制系统发出有红焦信号，安装于机头的红焦检测装置用于红焦的末端检测，若检测到皮带末端仍然存在红焦，则开始停机保护并发出报警信号，避免红焦向下级皮带运送。

实施例2：参见图3，作为本发明的一种改进，所述红焦检测装置包括红外测温元件11和红外测温系统支架12，所述红外测温元件设置为红外测温传感器。

实施例3：参见图2、图4、图5，作为本发明的一种改进，所述红焦熄灭装置包括水管6，设置在水管6上的熄焦喷头7，以及控制熄焦喷头的喷水电磁阀8，整个红焦熄灭装置10设置在皮带3的上方。红焦熄灭装置安装于皮带上部，由若干列电磁阀控制的喷水电磁阀、水管6、熄焦喷头7组成，用于对皮带上存在的红焦进行连续精确熄灭，每列电磁阀沿皮带运行方向按前密后疏的顺序排列，便于红焦高温时的快速冷却和降温后的逐渐冷却，确保充分熄焦的同时避免过多的水份进入焦炭中。

实施例4：参见图2，作为本发明的一种改进，所述红焦处理控制系统包括计算单元、温度采集单元、编码器脉冲采集单元、数字输入输出单元、数字量输出单元，其中温度采集单元用于采集机尾和机头红焦检测装置传来的温度信号，编码器脉冲采集单元用于采集来自安装于皮带机尾滚筒旋转编码器的脉冲信号，数字量输入单元接收皮带的运行状态和故障等信号，数字量输出单元控制皮带的启动和停止、喷水电磁阀的开启和关闭以及报警输出，计算单元通过与以上的各功能模块进行通讯连接，比较和计算温度采集单元的信号，判断出皮带上是否存在红焦，通过采集编码器送来的信号计算出红焦的长度和在皮带上的实时位置，通过数字量输出单元控制熄焦喷水电磁阀，对皮带上的红焦进行连续的熄焦和检测。红焦处理控制系统为带有计算功能、温度采集、编码器脉冲采集、数字量输入及输出功能的PLC或单片机系统，通过采集红焦温度信号和皮带速度信号从而可以计算出红焦的长度和实时位置，当运行中的红焦到达某一熄灭装置的喷水电磁阀下面后，该位置的喷水电磁阀将按红焦处理控制系统设定的时间开启和关闭以进行精确熄焦。

实施例5：参见图4—图6，一种处理皮带红焦的方法，所述方法如下，1）红焦跟踪装置测定的皮带运行的速度为V米/秒，红焦落入皮带上后的长度为L米，设定机尾的红焦检测装置为0米位置，机尾的红焦检测装置为M米位置，在皮带上方沿皮带运行方向安有N列熄焦喷头，每列熄焦喷头由喷水电磁阀进行控制，距离机尾的红焦检测装置分别为M1、M2……MN米位置，2）当红焦在t1时刻进入安装在机尾的红焦检测装置时，红焦检测装置向红焦处理控制系统发送红焦检测信号，当红焦在在t2时刻离开安装在机尾的红焦检测装置时，红焦检测装置向红焦处理控制系统停发红焦检测信号，则信号时长为T=t2-t1秒，红焦处理控制系统则可计算出该段红焦长度L=V米/秒×T秒=V×（t2-t1）米；3）离开红焦检测装置后，红焦头部到达第一个熄焦喷头的时间T1=M1米÷V米/秒=秒，离开第一个熄焦喷头的时间T1’=（M1+L）米÷V米/秒=（+T）秒，即在皮带速度恒定的条件下，红焦经过每个喷头的时间均为T1’-T1=（+T）-秒=T秒；红焦头部到达第二个熄焦喷头的时间T2=M2米÷V米/秒=秒，红焦头部到达第N个熄焦喷头的时间TN=MN米÷V米/秒=秒，以此类推；为了实现精确地熄灭红焦，当红焦头部到达第一个熄焦喷头时，红焦处理控制系统可以计算出熄焦喷头开启的时刻为t1+T1=t1+，开启的时长为T秒，当红焦头部到达第N个熄焦喷头时，红焦处理控制系统可以计算出熄焦喷头开启的时刻为t1+TN=t1+，开启的时长为T秒；熄焦喷头工作的示例图见图4所示，此时红焦头部到达第三个喷头位置，熄焦喷头3开始开启，开启时长为T秒，同时红焦尾部即将离开第2个喷头位置，熄焦喷头2即将关闭；4）经过熄焦喷头喷洒过的红焦将在机头的红焦检测装置上再次被检测一次，焦炭由机尾向机头传送，在皮带上连续运行的焦炭经过安装在机头的红焦检测装置时再一次被测温，控制系统若检测到此刻该处皮带上焦炭温度低于设定值，则判断红焦已被充分的熄灭，允许皮带继续运行将该处焦炭排出；若检测到此刻该处皮带上焦炭温度仍高于设定值，则判断红焦仍未被熄灭，则红焦信号立即送入到红焦处理控制系统中，控制系统可以进行停机保护，利用喷头对该段红焦进行长时间的喷洒，同时可以把该段红焦的位置信息发送给操作人员让其到现场检查，同时对皮带停机时间进行记录，确保其他位置的红焦可以被红焦控制系统持续跟踪。

本发明还可以将实施例2、3、4所述的技术特征中的至少一个与实施例1组合形成新的实施方式。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。