一种喷粉枪堵枪的处理方法与流程

本发明涉及堵枪处理，尤其涉及一种喷粉枪堵枪的处理方法。

背景技术：

1、在现代炼钢生产过程中，铁水预处理环节至关重要，它直接关系到炼钢的效率和成品质量，传统的脱硫处理中，喷粉枪的使用至关重要，它通过插入铁水中喷吹脱硫剂进行化学反应，然而，喷粉枪在使用过程中易发生堵塞，这种堵塞主要由物料质量波动、喷吹参数不稳定和操作不当等因素引起，一旦堵塞发生，通常会导致喷粉枪的损坏，进而影响脱硫效率，甚至需要停机处理，这不仅降低了生产效率，也增加了生产成本。

2、现有的解决方案通常涉及人工干预，例如，更换喷粉枪或使用物理方法清除堵塞物，这些方法不仅劳动强度大，而且存在安全风险，尤其是在高温的操作环境下，此外，这些方法对设备的损耗大，无法实现对喷粉枪使用寿命的有效延长，因此，急需一种可以实时监测和预测喷粉枪堵塞的方法，以便及时采取预防措施，减少堵塞发生的几率，同时，一旦堵塞发生，也需要一种更安全、高效的清除方法，以恢复喷粉枪的正常工作，减少生产中断的时间和降低设备更换成本。

技术实现思路

1、基于上述目的，本发明提供了一种喷粉枪堵枪的处理方法。

2、一种喷粉枪堵枪的处理方法，包括以下步骤：

3、s1：预备一个具有套管形式的喷粉枪内管，使得在外力作用下内管能够沿喷粉枪长度方向移动；

4、s2：在喷粉枪内管中装备压力和流速传感器，实时监测内管中的压力变化和物料流动速度，为喷粉枪的堵塞预警提供数据支持；

5、s3：基于物联网的控制系统实时接收传感器数据，并通过机器学习算法分析数据以预测喷粉枪是否堵塞；

6、s4：当控制系统预测到堵枪将要发生时，自动启动堵枪预防程序包括调整喷吹参数或发出更换喷粉枪的信号；

7、s5：对于已堵塞的喷粉枪，使用快速冷却技术将喷粉枪温度降至安全操作水平；

8、s6：将解堵工具连接至喷粉枪内管的尾部，并敲击堵枪部位直至松动，之后将堵枪部位截断；

9、s7：通过空压机对喷粉枪内管进行高压吹扫，恢复喷粉枪的流通性。

10、进一步的，所述内管在其外表面设有至少一组沿喷粉枪长度方向的导向结构，外管的内表面设有与所述导向结构相配合的导轨；所述内管的移动范围设定有限位结构，该限位结构为内管移动提供了预定的移空间。

11、进一步的，所述s2具体包括：

12、s21：在喷粉枪的内管入口处安装一个流速传感器，该流速传感器用于实时监测物料的流速，流速传感器与内管的连接方式为螺纹紧固或焊接，确保在高温环境下传感器能稳定工作并准确测量物料流速；

13、s22：在喷粉枪的内管与外管交界的区域安装压力传感器，该压力传感器用于实时监测内管中的压力变化，压力传感器安装应保证其对内管中的压力变化响应敏捷，且数据传输不受高温环境的影响；

14、s23：所述流速传感器和压力传感器均与一个微处理器相连，该微处理器对传感器数据进行初步处理，并通过无线或有线方式将处理后的数据发送到基于物联网的控制系统。

15、进一步的，所述s3具体包括：

16、s31：控制系统包括一个物联网iot接口，用于实时接收来自喷粉枪内管中的流速传感器和压力传感器的数据，其中，所述iot接口采用的是符合工业标准的通信协议为mqtt或opc ua；

17、s32：所述机器学习算法为监督学习算法，具体采用支持向量机svm，用于分析传感器数据，算法中流速数据设为v(t)和压力数据设为p(t)，其中t代表时间点；

18、s33：控制系统内的数据处理单元首先对接收到的数据进行预处理，包括归一化和去噪，使得数据适配算法处理；

19、s34：预处理后的数据被输入到svm模型中，该模型已经通过历史数据进行训练得到最优化的分类超平面，具体计算公式为：

20、f(x)＝wx+b，

21、其中，w是超平面的法向量，x是输入数据向量，b是偏置项用于预测当前的操作状态是否趋于堵枪；

22、s35：svm模型基于核技术将输入数据映射到高维空间，在该空间中找到能够最大化类别间隔的超平面，从而提高预测的准确性；

23、s36：当svm模型预测出喷粉枪存在堵塞风险时，控制系统自动触发堵枪预警，该预警包括堵塞概率和建议的响应措施，堵塞概率计算公式为：

24、pblock＝σ(f(x))，

25、其中σ是sigmoid函数，用于将模型输出转换为堵塞概率。

26、进一步的，所述s4具体包括：

27、s41：控制系统内设有一个预警触发模块，该模块负责接收来自步骤s37的堵枪预测结果，并在预测到堵枪风险时激活堵枪预防程序；

28、s42：所述预警触发模块与喷粉枪的操作控制单元连接，该控制单元包括喷吹参数设置功能，能够调整喷粉枪的喷吹压力、喷吹速率和喷吹角度等参数；

29、s43：当预警触发模块接收到堵枪预测信号时，首先尝试通过调整喷吹参数来预防堵枪，包括降低喷吹速率、增大喷吹角度或调整喷吹压力，以减少物料在喷粉枪内的沉积；

30、s44：控制系统评估调整喷吹参数后的效果，当调整后的参数未能降低堵枪概率或者堵枪风险仍然存在时，则预警触发模块发出喷粉枪更换信号；

31、s45：喷粉枪更换信号包括视觉和声音警报，以确保操作员能够及时接收到更换喷粉枪的指示，同时控制系统记录喷粉枪的使用时长和喷吹参数，用于后续的维护和分析；

32、s46：控制系统同时向维护人员发送详细的堵枪预警报告，报告中包括堵枪的预测数据、当前喷吹参数和建议的更换时间，以便于维护人员做出准备和安排喷粉枪的更换工作；

33、s47：当喷粉枪更换信号发出后一定时间内未进行更换时，控制系统将启动二级预警，提高警报级别，以确保喷粉枪的更换不会被延误，从而避免生产中断或设备损害。

34、进一步的，所述s5具体包括：

35、s51：确定喷粉枪的当前温度和目标安全操作温度，目标安全操作温度应低于喷粉枪材料的热变形温度以避免喷粉枪结构损害；

36、s52：选择快速冷却技术，该技术采用的冷却介质为液态氮；

37、s53：冷却介质的喷射系统包括喷嘴设计和冷却介质的供应管道，喷嘴能够均匀地将冷却介质覆盖到喷粉枪的外表面，而管道则保证冷却介质的连续供应；

38、s54：实施冷却程序前，确保喷粉枪被安全地定位于特定的冷却区域，且周围环境符合安全标准，避免冷却介质泄漏对操作环境造成风险；

39、s55：启动冷却介质的喷射系统，对喷粉枪进行冷却，同时监测喷粉枪的温度，直到其降至目标安全操作温度；

40、s56：冷却过程中，使用温度传感器实时监测喷粉枪的表面温度，以确保冷却效果达到预期，且避免因冷却过程过快造成喷粉枪材料的热应力损伤；

41、s57：冷却完成后，对喷粉枪进行后冷却检查，确保其温度均匀一致且无结构损伤。

42、进一步的，所述s6中将解堵工具包括短管和长管，连接至喷粉枪内管的尾部具体包括：

43、s61：所述解堵工具包括两部分：一部分为短管，另一部分为长管，其中短管直径适配喷粉枪内管尾部的内径，以便于插入而不致过松或过紧，保障连接的稳定性；

44、s62：所述长管设计为可与短管末端对接，形成延伸的操作杆，以便操作员可以在安全距离外对堵枪部位施加力量；

45、s63：解堵工具的短管部分具备快速连接机制为螺纹旋合或快速夹紧装置，以便于在高温环境下快速而安全地连接至喷粉枪内管尾部。

46、进一步的，所述s6中敲击堵枪部位直至松动，之后将堵枪部位截断具体包括：

47、s64：解堵工具与喷粉枪内管尾部连接稳固后，使用手动或机械力沿长管方向对堵枪部位进行敲击，以松动堵塞物；

48、s65：经过敲击松动后，使用切割设备包括手动锯或电动切割机，沿短管与喷粉枪内管尾部的连接处切除堵塞部位；

49、s66：切除堵塞部位后，通过视觉检查确认堵塞物已被完全移除，并确保喷粉枪内管的通畅，在确保喷粉枪内管通畅后，拆卸解堵工具，并进行清洁和检查以备下一次使用。

50、进一步的，所述s7具体包括：

51、s71：选择一个输出压力可调节空压机，所述输出压力调节的范围为5至15巴；

52、s72：将空压机的输出管路通过一个适配器连接到喷粉枪内管的一端，调节空压机的吹扫压力至8巴；

53、s73：以间歇性的方式对喷粉枪内管进行高压吹扫，每次吹扫的持续时间不宜超过30秒；

54、s74：在吹扫过程中，当观察到喷粉枪内管压力迅速下降时，则表明堵塞物已被移除；

55、s75：吹扫结束后，对喷粉枪内管进行视觉检查或使用专用工具检测其内部是否彻底清洁，且无残余堵塞物存在。

56、本发明的有益效果：

57、本发明，结合了物联网技术和机器学习算法，能够实时监测并预测喷粉枪的堵塞状态，通过这种预测机制，可以在堵塞发生前自动调整喷吹参数或提示操作员进行喷粉枪更换，从而避免了因喷粉枪堵塞导致的生产中断和设备损耗，显著提升了生产连续性和设备使用效率。

58、本发明，通过采用的快速冷却技术，能够在喷粉枪发生堵塞时迅速降低其温度至安全操作水平，这不仅保障了操作人员的安全，也防止了因过高温度导致的喷粉枪结构损害，有效延长了喷粉枪的服务寿命。

59、本发明，通过专为堵塞处理设计的短管和长管工具，以及高压吹扫设备，这些工具和设备使得喷粉枪堵塞后的处理更为安全、快捷，显著减少了设备维护时间，提高了生产效率，此外，这些方法减少了对喷粉枪的物理损害，进一步延长了其使用周期，降低了维护和更换成本，解决喷粉枪堵塞问题，可以提高喷粉枪寿命10次以上，效益可观。