專利名稱：一種用于燒結配料礦倉的料流控制裝置及方法
技術領域：
本發明涉及控制領域，特別是涉及一種用于燒結配料礦倉的料流控制裝置 及方法。
背景技術：
參照圖1,為燒結廠配料系統工藝流程圖。
燒結廠的配料車間設有多個大型礦倉1,用于儲存燒結生產所需的各種物 料，如精礦、粉礦、高爐返礦、燃料、熔劑等。配料系統根據綜合輸送量，按 比例計算各個礦倉1的下料流量，將燒結生產所需的各種物料經混合膠帶機送
入一次混合機2。物料在一次混合機2中經一次加水后，傳送至二次混合機3， 進行二次加水。從二次混合機3輸出后，經膠帶機下落至混合料槽4，經九輥 布料機5鋪于燒結臺車6上。
參照圖2，為大型礦倉結構圖。
燒結配料系統中，礦倉1一般由厚鋼板焊接或混凝土澆筑而成，其頂部為 圓柱形，底部呈圓錐臺形，為上大下小結構。礦倉的容量根據燒結廠的規模而 定。現有典型礦倉的高度一般為15-25m左右，頂部圓柱直徑為9m左右，底 部出料口直徑為lm以下。礦倉1中設置有料位檢測器11,用于^r測礦倉1 中是否還有原料。礦倉l的出料口下方設置有下料設備組7，用于控制礦倉l 的下料速度，滿足生產對物料配比的要求。
圖l所示的燒結工藝中，當下料設備組7運行時，必須保證礦倉l中的物 料進出通暢。但是，在實際生產中，由于礦倉l內原料存在大塊、水份、雜物 等的影響，經常出現堵料現象。當礦倉l發生堵料現象時，需要及時對礦倉l 的堵料進行清理，否則很容易發生原料在礦倉1內部固化，導致礦倉1的下料 設備組7無法正常運行，影響生產順利進行。
但是，由于燒結生產所用礦倉l體積龐大且結構堅固，很難實現對礦倉l 內部物料狀態的實時跟蹤與檢測，因此，現有技術還無法實現對礦倉1堵料現 象的提前預報。當礦倉l內部發生堵料時，只有嚴重至下料口完全堵塞，下料 設備組7無法正常運行，操作工人才能意識到發生堵料現象，開始清理工作。這樣將嚴重影響燒結生產的順利進行，降低燒結生產率。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種用于燒結配料礦倉的料流控制裝 置及方法，能夠實現對礦倉內部料流狀態的實時檢測，保證燒結生產順利進行。 本發明提供了 一種用于燒結配料礦倉的料流控制裝置，所述裝置與下料設
備組相連，包括實際流量獲取單元、設定流量獲取單元、以及堵料判斷單元； 所述實際流量獲取單元與下料設備組的稱量設備相連，用于實時獲取下料設備 的下料流量實際值；所述設定流量獲取單元與電機相連，用于實時獲取下料設 備的下料流量設定值；所述堵料判斷單元，用于當下料設備的下料流量實際值 與下料流量設定值的比值小于預設百分比時，輸出堵料告警信號。
優選地，所述裝置進一步包括第一計時器；所述堵料判斷單元，用于當下 料設備的下料流量實際值與下料流量設定值的比值小于預設百分比時，啟動第 一計時器；在計時預設第一時間段內，持續判斷所述下料設備的下料流量實際 值與下料流量設定值的比值是否小于預設百分比，如果是,輸出堵料告警信號。
優選地，所述裝置進一步包括設置在礦倉下部的錐形側壁上的振動器；所 述振動器，用于接收到堵料判斷單元輸出的堵料告警信號后動作。
優選地，所述裝置進一步包括第二計時器；所述振動器開始動作時，啟動 第二計時器，計時預設第二時間段后，停止振動器。
優選地，所述裝置進一步包括啟動次數判斷單元，用于在啟動振動器之前， 判斷所述振動器的啟動次數是否達到預設最大次數，如果是，禁止振動器啟動， 發送堵料告警信號。
優選地，所述裝置進一步包括設置在礦倉下部的錐形側壁上的壓縮空氣 炮；所述壓縮空氣炮接收到堵料判斷單元輸出的堵料告警信號后動作。
本發明還提供了一種用于燒結配料礦倉的料流控制方法，所述方法包括-.
實時獲取礦倉下料設備的下料流量實際值；
實時獲取下料設備的下料流量設定值；
當下料設備的下料流量實際值與下料流量設定值的比值小于預設百分比 時，發送堵料告警信號。
優選地，在發送堵料告警信號之前進一步包括啟動第一計時器；
在預設第一時間段內，持續判斷所述下料設備的下料流量實際值與下料流 量設定值的比值是否小于預設百分比，如果是，發送堵料告警信號。
優選地，在發送堵料告警信號之后進一步包括啟動設置在礦倉下部錐形
倉壁上的振動器。
優選地，啟動振動器之后進一步包括
啟動第二計時器；
計時第二預設時間段后，關閉振動器。
優選地，關閉振動器之后進一步包括
判斷下料設備的下料流量實際值與下料流量設定值的比值是否小于預設 百分，如果是，啟動振動器。
優選地，啟動振動器之前進一步包括
判斷所述振動器的啟動次數是否達到預設最大次數，如果是，發送堵料告 警信號；如果否，啟動振動器。
與現有技術相比，本發明具有以下優點
本發明實施例中，通過獲取下料設備的下料流量實際值和下料流量設定 值，當下料流量實際值與下料流量設定值的比值低于預設百分比時，認為此時 礦倉的下料流量比較低，礦倉內可能發生堵料現象，發送堵料告警信號，提醒 操作人員對礦倉內物料進行檢查。
采用本發明所述裝置及方法，能夠實現對礦倉內部料流狀態的實時4企測， 根據料流狀態判斷礦倉內部是否出現或可能出現堵料現象，當礦倉內部下料流 量較低時，輸出堵料預警信號，通知操作人員盡快進行處理，避免堵料情況加 重，導致下料設備無法正常工作，由此保證燒結生產順利進行，提高燒結生產 率。
圖1為燒結廠配料系統工藝流程圖2為大型礦倉結構圖3為圖1所示配料系統局部放大圖4為本發明第一實施例的用于燒結配料礦倉的料流控制裝置結構圖；圖5為本發明第二實施例的用于燒結配料礦倉的料流控制裝置結構圖； 圖6a為兩個振動器安裝位置示意圖； 圖6b為四個振動器安裝位置示意圖7為本發明第一實施例的用于燒結配料礦倉的料流控制方法流程圖； 圖8為本發明第二實施例的用于燒結配料礦倉的料流控制方法流程圖。
具體實施例方式
為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。
為解決上述問題，本發明實施例中，通過獲取下料設備的下料流量實際值 和下料流量設定值，當下料流量實際值與下料流量設定值的比值低于預設百分 比時，認為此時礦倉的下料流量比較低，礦倉內可能發生堵料現象，發送堵料 告警信號，提醒操作人員對礦倉內物料進行檢查。
參見圖3，為圖1所示配料系統局部放大圖。
圖3所示配料系統中，每個礦倉1配備有一套下料設備組。所述下料設備 組為用于精確控制礦倉1下料流量的一個或多個設備的組合。正常生產中，通 過下料設備組控制各個礦倉1的下料流量，使燒結工藝需要的各種原料按工藝 要求的比例混合。
典型的下料設備組包括下料設備和稱量設備。實際生產中，不同的礦種具 有不同的下料設備組7。
參見圖3,對于鐵原料，例如精礦、粉礦、高爐返礦、以及冷返礦等，其 下料設備為圓盤給料機71a,稱量設備為皮帶秤72a;對于粉塵，其下料設備 為星型卸灰閥71b,稱量設備為皮帶秤72b;對于生石灰，其下料設備為螺旋 給料機71c,稱量設備為螺旋秤72c;對于固定比重與粒度的礦種，例如燃料 和熔劑，采用拖料皮帶秤71d同時作為下料設備和稱量設備。
實際生產中，每個下料設備的下料流量通過控制所述下料設備的電機的運 轉速度具體給定。電機轉速高，與所述電機對應的下料設備的下料流量就大。 電機的運轉速度與對應下料設備的下料流量一一對應，其中，下料流量的單位 為kg/秒。因此，可以根據生產的實際需要，設定燒結工藝中各原料的理想流 量，通過控制各下料設備對應的電機的轉速使各下料設備的下料流量達到設定
7值。
對于同一礦種，若電機轉速相同，其對應的下料流量也相同。但是，對于 不同礦種，由于比重、粒度等區別，相同電機轉速對應的下料流量并不相同。 因此，需要采用稱量設備對各個下料設備的實際流量進行現場稱量，獲取各下 料設備的實時流量值。
稱量設備為帶有稱重傳感器的設備，用于獲取各下料設備的實時流量值。 參照圖4，為本發明第一實施例的用于燒結配料礦倉的料流控制裝置結構圖。
礦倉1中設置有料位檢測器11,用于檢測礦倉1中是否還有原料。
下料設備組7包括下料設備71和稱量設備72,以及控制各下料設備71 下料流量的電機73。
控制裝置8與下料設備組7相連，包括實際流量獲取單元81、設定流量 獲取單元82、堵料判斷單元83、以及告警單元84。
實際流量獲取單元81與稱量設備72相連，用于實時獲取下料設備71的 下料流量實際值。
設定流量獲取單元82與電機73相連，用于實時獲取下料設備71的下料 流量i更定值。
堵料判斷單元83,用于當下料設備71的下料流量實際值與下料流量設定 值的比值小于預設百分比時，發送堵料信號至告警單元83。
告警單元84接收到堵料判斷單元83的堵料信號時，輸出礦倉堵料故障警 告，停止下料設備組7。
所述預設百分比的取值可以根據實際生產情況具體設定。本發明實施例 中，所述預設百分比可以取值為50%。
優選地，控制裝置8進一步包括第一計時器85。
當下料設備71的下料流量實際值與下料流量設定值的比值小于預設百分 比時，啟動第一計時器85。堵料判斷單元83在計時器85開始計時后的預設 第一時間段內，持續判斷所述下料設備71的下料流量實際值與下料流量設定 值的比值是否小于預設百分比，如果是，再發送堵料信號至告警單元83。
所述預設第一時間段的取值可以根據實際生產情況具體設定。本發明實施例中，所述預設第一時間革殳可以取值為IOS。
采用本發明實施例一所述裝置，能夠實現對礦倉內部料流狀態的實時檢 測，根據料流狀態判斷礦倉內部是否出現或可能出現堵料現象，當礦倉內部下 料流量較低時，輸出堵料預警信號，通知操作人員盡快進行處理，避免堵料情 況加重，導致下料設備無法正常工作，由此保證燒結生產順利進行，提高燒結 生產率。
在燒結生產中，當確定礦倉發生堵料現象時，需要對及時礦倉內堵料進行 處理。例如，在陰雨季節時，如果鐵粉礦倉發生堵料而沒有及時處理，很容易 導致鐵礦石在礦倉內板結成大塊，堵塞下料口。此時再對堵料進行處理時，只 能從礦倉頂部來挖掘堵料，掏空礦倉中物料，或者將礦倉底部側壁開個大洞， 將礦倉中堵料掏空，處理完畢后在將大洞補上。由于燒結生產中用于配料的礦 倉體積較龐大，且大多是由厚鋼板焊接或混凝土澆筑而成，因此無論采用上述 哪種方法，要將如此巨大的一個礦倉掏空，都比較費時費力。同時將給惡劣的 生產現場帶來更多的安全隱患。
本發明實施例二所述裝置用于下部錐形側壁由鋼板焊接而成的礦倉，所述 裝置與實施例一的區別在于，進一步包括設置在礦倉側壁上的振動器。當通過 下料流量狀態檢測判定礦倉內部發生或可能發生堵料現象時，啟動振動器，敲 打礦倉，以粉碎礦倉內部的堵料，當振動器工作完畢后，在對下料流量進行才企 測，確認堵料是否被清楚完畢，如果是，生產正常進行，如果否，在發送堵料 告警信號，通知操作人員盡快處理。
參照圖5，為本發明第二實施例的用于燒結配料礦倉的料流控制裝置結構圖。
實施例二所述裝置與實施例一的區別在于，所述控制裝置8進一步包括i殳
置在礦倉7側壁上的振動器86。
參照圖6a和圖6b,分別為兩個振動器和四個振動器的安裝位置示意圖。 在礦倉l下部的錐臺形側壁上，均勾布置2個或4個或更多個振動器86。 振動器86與堵料判斷單元83相連，接收堵料判斷單元83發送的堵料信
號，開始工作，對礦倉l側壁進行敲打，消除礦倉l內的堵料。
為了能夠通過振動器86敲打礦倉1側壁清除礦倉1內的堵料，所述礦倉
91下部的側壁必須為鋼^1材質。
在實際生產中，振動器86的長時間工作不但會對生產設備和振動器86本 身產生損害，而且由于振動器86工作時會產生較高的噪聲，會造成生產現場 環境更加惡劣，因此，需要對振動器86的工作時間進行限定。
所述裝置8進一步包括第二計時器。當振動器86開始工作時，啟動第二 計時器，計時預設第二時間段后，停止振動器86。
所述預設第二時間段的取值可以根據實際生產情況具體設定。本發明實施 例中，所述預設第二時間段可以取值為IOS。
在實際生產中，采用振動器86對礦倉1側壁進行一次敲打后，可能仍然 無法消除礦倉1內的堵料現象，此時，需要再次啟動振動器86,進一步消除 礦倉1內的堵料。
在停止振動器86后，堵料判斷單元83再次判斷下料設備71的下料流量 實際值與下料流量設定值的比值是否小于預設百分比，如果否，說明堵料清除 成功，下料設備組7正常運行；如果否，發送堵料信號，再次啟動振動器86。
優選地，在停止振動器86后也可以再次啟動第一計時器85。堵料判斷單 元83在第一計時器85開始計時后的預設第一時間段內，持續判斷所述下料設 備71的下料流量實際值與下料流量設定值的比值是否小于預設百分比，如果 否，說明堵料清除成功，下料設備組7正常運行；如果是，發送堵料信號，再 次啟動振動器86。
振動器86再次啟動，敲打礦倉1側壁清除礦倉1內的堵料，持續工作預 設第二時間段。
為了避免振動器86長時間工作對礦倉以及振動器本身造成的損害，不能 無限次的頻繁啟動振動器86。因此，在實際應用中，需要對啟動振動器86的 最大次數進行限定。
每次振動器86停止工作后，堵料判斷單元83都要再次對下料設備71的 下料流量進行檢測，判斷其下料流量實際值與下料流量設定值的比值是否小于 預設百分比，如果否，說明堵料清除成功，下料設備組7正常運行；如果是， 發送堵料信號，再次啟動振動器86。
優選地，所述裝置進一步包括啟動次數判斷單元，在啟動振動器86之前，所述啟動次數判斷單元對振動器86的啟動次數進行判斷。當所述振動器86
的啟動次數已經達到預設的最大次數時，所述啟動次數判斷單元通知告警單元
84發送堵料告警，提醒操作人員停止下料設備組7。
所述最大次數可以根據實際生產情況具體設定，本發明實施例中，所述最
大次^可以選擇2次或3次。
在實際應用中，還可以使用壓縮空氣炮代替所述振動器86。 壓縮空氣炮一般由壓縮空氣儲氣罐和配套噴氣組件構成，能夠在瞬間釋放
高能沖擊力。所述壓縮空氣炮的噴氣口透過礦倉1側壁穿入礦倉1內部。使用
時，儲存在儲氣罐內的壓縮空氣直接通過噴氣口沖擊礦倉l內的物料，消除礦
倉堵料。
當釆用壓縮空氣炮作為振動器時， 一般只能對礦倉1內堵料進行一次沖擊 操作。如果一次沖擊不能消除礦倉1內的堵料時，通過告警單元84發送礦倉 堵料告警，通過操作人員停止下料設備組7。
'本發明實施例二所述裝置，當通過下料流量狀態檢測判定礦倉內部發生或 可能發生堵料現象時，啟動振動器，敲打礦倉，以粉碎礦倉內部的堵料，當振 動器工作完畢后，在對下料流量進行檢測，確認堵料是否被清楚完畢，如果是， 生產正常進行，如果否，在發送堵料告警信號，通知l喿作人員盡快處理。
采用所述裝置不僅能對礦倉內部發生或可能發生的堵料現象進行預警，同 時還可以對初期堵料進行快速處理，避免堵料在礦倉內部長時間存在而發生固 化，致使堵料現象進一步嚴重，并最終導致下料設備停止運行。由此可以實現 礦倉內部堵料的及時預警和自動清除功能，能夠進一步保證燒結生產的順利進 行，提高燒結生產率。
對應于第一實施例所述裝置，本發明還提供了 一種用于燒結配料礦倉的料 流4空制方法。
參照圖7,為本發明第一實施例的用于燒結配料礦倉的料流控制方法流程 圖。所述方法包括以下步驟
步驟S701:實時獲取礦倉下料設備的下料流量實際值。 步驟S702:實時獲取礦倉下料設備的下料流量設定值。 步驟S703:當下料設備的下料流量實際值與下料流量設定值的比值小于預設百分比時，發送堵料告警信號。
優選地，所述方法在步驟S703中，發送堵料告警信號之前進一步包括 步驟S703a:啟動第一計時器；在預設第一時間段內，持續判斷所述下料 設備的下料流量實際值與下料流量設定值的比值是否小于預設百分比，如果 是，發送堵料告警信號。
采用本發明實施例一所述方法，能夠實現對礦倉內部料流狀態的實時枱r 測，根據料流狀態判斷礦倉內部是否出現或可能出現堵料現象，當礦倉內部下 料流量較低時，輸出堵料預警信號，通知操作人員盡快進行處理，避免堵料情 況加重，導致下料設備無法正常工作，由此保證燒結生產順利進行，提高燒結 生產率。
對應于第二實施例所述裝置，本發明還提供了 一種用于燒結配料礦倉的料 流控制方法。
參照圖8，為本發明第二實施例的用于燒結配料礦倉的料流控制方法流程
圖。所述方法包括以下步驟
步驟S801:實時獲取礦倉下料設備的下料流量實際值。 步驟S802:實時獲取礦倉下料設備的下料流量設定值。 步驟S803:判斷下料設備的下料流量實際值與下料流量設定值的比值是
否小于預設百分比，如果是，進入步驟S804;如果否，下料設備正常工作，
結束流程。
步驟S804:判斷啟動振動器的次數是否已經達到預設的最大次數，如果 是，進入步驟S806;如果否，進入步驟S805。
步驟S805:啟動設置在礦倉下部錐形倉壁上的振動器，同時啟動第二計 時器；計時第二預設時間段后，關閉振動器，返回步驟S803。
步驟S806:發送堵料告警信號，停止下料設備。
本發明實施例二所述方法，當通過下料流量狀態檢測判定礦倉內部發生或 可能發生堵料現象時，啟動振動器，敲打礦倉，以粉碎礦倉內部的堵料，當振 動器工作完畢后，在對下料流量進行檢測，確認堵料是否被清楚完畢，如果是， 生產正常進行，如果否，在發送堵料告警信號，通知^乘作人員盡快處理。
采用所述方法不4義能對礦倉內部發生或可能發生的堵料現象進行預警，同
12時還可以對初期堵料進行快速處理，避免堵料在礦倉內部長時間存在而發生固 化，致使堵料現象進一步嚴重，并最終導致下料設備停止運行。由此可以實現 礦倉內部堵料的及時預警和自動清除功能，能夠進一步保證燒結生產的順利進 行，提高燒結生產率。
以上對本發明所提供的一種用于燒結配料礦倉的料流控制裝置及方法，進
述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，
對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用范圍 上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
1、一種用于燒結配料礦倉的料流控制裝置，其特征在于，所述裝置與下料設備組相連，包括實際流量獲取單元、設定流量獲取單元、以及堵料判斷單元；所述實際流量獲取單元與下料設備組的稱量設備相連，用于實時獲取下料設備的下料流量實際值；所述設定流量獲取單元與電機相連，用于實時獲取下料設備的下料流量設定值；所述堵料判斷單元，用于當下料設備的下料流量實際值與下料流量設定值的比值小于預設百分比時，輸出堵料告警信號。
2、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置進一步包括第一 計時器；所述堵料判斷單元，用于當下料設備的下料流量實際值與下料流量設定值 的比值小于預設百分比時，啟動第一計時器；在計時預設第一時間段內，持續 判斷所述下料設備的下料流量實際值與下料流量設定值的比值是否小于預設 百分比，如果是，輸出堵料告警信號。
3、 根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述裝置進一步包括 設置在礦倉下部的錐形側壁上的振動器；所述振動器，用于接收到堵料判斷單 元輸出的堵料告警信號后動作。
4、 根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述裝置進一步包括第二 計時器；所述振動器開始動作時，啟動第二計時器，計時預設第二時間_險后， 停止振動器。
5、 根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述裝置進一步包括啟動 次數判斷單元，用于在啟動振動器之前，判斷所述振動器的啟動次數是否達到 預設最大次數，如果是，禁止振動器啟動，發送堵料告警信號。
6、 根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述裝置進一步包括 設置在礦倉下部的錐形側壁上的壓縮空氣炮；所述壓縮空氣炮接收到堵料判斷 單元輸出的堵料告警信號后動作。
7、 一種用于燒結配料礦倉的料流控制方法，其特征在于，所述方法包括實時獲取礦倉下料設備的下料流量實際值； 實時獲取下料設備的下料流量設定值；當下料設備的下料流量實際值與下料流量設定值的比值小于預設百分比 時，發送堵料告警信號。
8、 根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在發送堵料告警信號之前 進一步包括啟動第一計時器；在預設第一時間段內，持續判斷所述下料設備的下料流量實際值與下料流 量設定值的比值是否小于預設百分比，如果是，發送堵料告警信號。
9、 根據權利要求7或8所述的方法，其特征在于，在發送堵料告警信號 之后進一步包括啟動設置在礦倉下部錐形倉壁上的振動器。
10、 根據權利要求9所述的方法，其特征在于，啟動振動器之后進一步包括啟動第二計時器；計時第二預設時間段后，關閉振動器。
11、 根據權利要求10所述的方法，其特征在于，關閉振動器之后進一步 包括判斷下料設備的下料流量實際值與下料流量設定值的比值是否小于預設 百分，如果是，啟動振動器。
12、 根據權利要求11所述的方法，其特征在于，啟動振動器之前進一步 包括判斷所述振動器的啟動次數是否達到預設最大次數，如果是，發送堵料告 警信號；如果否，啟動振動器。
全文摘要
本發明具體公開了一種用于燒結配料礦倉的料流控制裝置，所述裝置與下料設備組相連，包括實際流量獲取單元、設定流量獲取單元、以及堵料判斷單元；所述實際流量獲取單元與下料設備組的稱量設備相連，用于實時獲取下料設備的下料流量實際值；所述設定流量獲取單元與電機相連，用于實時獲取下料設備的下料流量設定值；所述堵料判斷單元，用于當下料設備的下料流量實際值與下料流量設定值的比值小于預設百分比時，輸出堵料告警信號。本發明還公開了一種用于燒結配料礦倉的料流控制方法。采用本發明所述裝置及方法，能夠實現對礦倉內部料流狀態的實時檢測，保證燒結生產順利進行。
文檔編號F27B21/00GK101487664SQ20091000762
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月12日 優先權日2009年2月12日
發明者劉雁飛 申請人:中冶長天國際工程有限責任公司