本實(shí)用新型主要涉及冶煉技術(shù)領(lǐng)域，特指一種爐渣緩冷過程智能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來隨著銅冶煉技術(shù)的快速發(fā)展，銅精礦等原料日漸匱乏，提高銅金屬回收率成為廣大生產(chǎn)企業(yè)和工藝開發(fā)者的研究課題，將冶煉爐渣進(jìn)行緩冷后選礦回收有價(jià)金屬具有金屬回收率高、棄渣品位低、能耗低等特點(diǎn)，已逐漸成為處理銅冶煉爐渣的主流工藝。通過渣選礦可大大提高冶煉回收率，提高資源的綜合利用率，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。渣緩冷系統(tǒng)將冶煉渣液所提供的原料電爐渣或轉(zhuǎn)爐渣進(jìn)行緩冷處理，一般由受渣場、緩冷場、初碎場和渣堆場組成。通過保溫緩冷，礦物的結(jié)晶就會相應(yīng)長大。冷卻速度越慢，結(jié)晶越粗，對后續(xù)工段的要求就越低，也就更有利于選礦。

目前絕大多數(shù)緩冷場的管理依然停留在人工操作、人工倒運(yùn)、人工記錄的階段，渣包信息、緩冷時(shí)間記錄、渣包車輛及水冷設(shè)備參數(shù)等有用的信息無法及時(shí)準(zhǔn)確的傳遞到系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，導(dǎo)致緩冷場管理存在諸多問題，如：

（1）自然緩冷時(shí)間，噴淋時(shí)間不夠，渣包車倒包時(shí)出現(xiàn)紅包；

（2）渣包擺放時(shí)位置混淆，包位錯(cuò)放，發(fā)生錯(cuò)包，緩冷時(shí)間不足，導(dǎo)致出現(xiàn)紅包；

（3）噴淋水電磁閥失靈或堵塞，導(dǎo)致噴淋水過小或無水，崗位巡檢不到，導(dǎo)致出現(xiàn)紅包；

（4）自動測溫控制系統(tǒng)失靈，溫度檢測不準(zhǔn)，導(dǎo)致紅包；

（5）電爐、轉(zhuǎn)爐渣包擺放時(shí)位置混淆，包位錯(cuò)放，發(fā)生錯(cuò)包，自然緩冷時(shí)間不夠，開啟噴淋后導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐渣包出現(xiàn)爆包；

（6）轉(zhuǎn)爐渣包含銅量過高，自然緩冷時(shí)間不夠，形成白皮現(xiàn)象，導(dǎo)致出現(xiàn)爆包等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題就在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種自動化程度高，能實(shí)現(xiàn)爐渣緩冷過程精準(zhǔn)控制的爐渣緩冷過程智能控制系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為：

一種爐渣緩冷過程智能控制系統(tǒng)，包括控制單元、渣包車定位單元、渣包車壓力檢測單元和噴淋單元，所述渣包車定位單元與所述控制單元相連、用于將渣包車位置信息發(fā)送至控制單元；所述渣包車壓力檢測單元與所述控制單元相連、用于將渣包車壓力信號發(fā)送給控制單元；所述控制單元用于根據(jù)所述渣包車的壓力信號和位置信號以判斷渣包卸車后的位置，并根據(jù)渣包自然冷卻時(shí)間控制對應(yīng)噴淋單元的開關(guān)以實(shí)現(xiàn)渣包緩冷過程控制。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

還包括渣包編號識別單元，所述渣包編號識別單元與所述控制單元相連、用于對渣包車上的渣包編號進(jìn)行識別并將渣包編號發(fā)送至控制單元進(jìn)行渣包緩冷過程監(jiān)控。

所述渣包編號識別單元為RFID識別單元、用于對渣包上的標(biāo)簽進(jìn)行識別以得到渣包編號。

還包括無線傳輸單元，所述渣包車定位單元、渣包車壓力檢測單元均通過所述無線傳輸單元與所述控制單元相連。

所述無線傳輸單元包括多路通信信道，各路通信信道互為冗余。

所述渣包車定位單元為UWB無線定位單元。

還包括顯示單元，所述顯示單元與控制單元相連、用于對渣包位置信息以及實(shí)際緩冷狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本實(shí)用新型的爐渣緩冷過程智能控制系統(tǒng)，自動對渣包的位置以及緩冷時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以及在緩沖過程中根據(jù)緩冷時(shí)間自動對渣包進(jìn)行噴淋作業(yè)，保證爐渣緩冷過程精準(zhǔn)控制，而不會出現(xiàn)紅包、爆包等事故；通過渣包車定位單元和渣包車壓力檢測單元的相互配合，能夠?qū)υ膶?shí)時(shí)位置進(jìn)行監(jiān)控，保證渣包取放有序以及渣包的正常緩冷控制。

2、本實(shí)用新型的爐渣緩冷過程智能控制系統(tǒng)，通過渣包的編號對渣包全程取放、運(yùn)輸以及緩冷過程進(jìn)行監(jiān)控，不僅能夠保證緩冷過程的順利進(jìn)行，同時(shí)也能夠進(jìn)一步保證不會出現(xiàn)紅包和爆包等事故，同時(shí)也能夠保證不會出現(xiàn)錯(cuò)取包等問題。

3、本實(shí)用新型的爐渣緩冷過程智能控制系統(tǒng)，通過顯示單元對渣包車的位置信號、各渣包的位置信號以及緩冷過程狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，從而方便掌握渣包車運(yùn)行狀態(tài)以及方便對渣包進(jìn)行跟蹤和管理。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的出渣過程流程圖。

圖3為本實(shí)用新型的倒渣過程流程圖。

圖中標(biāo)號表示：1、控制單元；2、渣包車定位單元；3、渣包車壓力檢測單元；4、噴淋單元；5、渣包編號識別單元；6、無線傳輸單元；7、顯示單元。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

如圖1所示，本實(shí)施例的爐渣緩冷過程智能控制系統(tǒng)，包括控制單元1、渣包車定位單元2、渣包車壓力檢測單元3和噴淋單元4，渣包車定位單元2與控制單元1相連、用于將渣包車位置信息發(fā)送至控制單元1；渣包車壓力檢測單元3與控制單元1相連、用于將渣包車壓力信號發(fā)送給控制單元1；控制單元1用于根據(jù)渣包車的壓力信號和位置信號以判斷渣包卸車后的位置，并根據(jù)渣包緩冷時(shí)間去控制對應(yīng)噴淋單元4的開關(guān)以實(shí)現(xiàn)渣包緩冷過程控制（如自然緩冷時(shí)間達(dá)到半小時(shí)后，進(jìn)行噴淋10分鐘；以上具體控制過程根據(jù)具體工藝決定）。本實(shí)用新型的爐渣緩冷過程智能控制系統(tǒng)，自動對渣包的位置以及緩冷時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以及在緩沖過程中根據(jù)緩冷時(shí)間自動對渣包進(jìn)行噴淋作業(yè)，保證爐渣（如銅渣）緩冷過程精準(zhǔn)控制，而不會出現(xiàn)紅包、爆包等事故；通過渣包車定位單元2和渣包車壓力檢測單元3的相互配合，能夠?qū)υ膶?shí)時(shí)位置進(jìn)行監(jiān)控，保證渣包取放有序以及渣包的正常緩冷過程控制。另外其控制過程中利用現(xiàn)有的控制單元1（如PLC），并采用簡單的邏輯判斷編程方法來實(shí)現(xiàn)控制噴淋單元4開關(guān)的目的，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)程序開發(fā)平臺和熟知的編程方法可以容易實(shí)現(xiàn)其功能的簡單程序，不涉及對計(jì)算機(jī)程序的改進(jìn)。

本實(shí)施例中，還包括渣包編號識別單元5，渣包編號識別單元5與控制單元1相連、用于對渣包車上的渣包編號進(jìn)行識別并將渣包編號發(fā)送至控制單元1進(jìn)，控制單元1統(tǒng)計(jì)渣包的使用次數(shù)進(jìn)行壽命管理；另外在進(jìn)行取包過程中，識別渣包編號以避免出現(xiàn)錯(cuò)取包的情況。其中渣包編號識別單元5為RFID識別單元（由RFID讀取天線、無線射頻標(biāo)簽等硬件設(shè)備組成）、用于對渣包上的RFID編號進(jìn)行識別以得到渣包編號。

本實(shí)施例中，還包括無線傳輸單元6，渣包車定位單元2、渣包車壓力檢測單元3均通過無線傳輸單元6與控制單元1相連。無線傳輸單元6采用工業(yè)無線局域網(wǎng)技術(shù)，由無線網(wǎng)關(guān)、高增益定向天線、以太網(wǎng)交換機(jī)等模塊組成，具有數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)，準(zhǔn)確率高、長時(shí)間運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。通過對緩冷區(qū)現(xiàn)場提供無線信號的全覆蓋，覆蓋渣包車輛行經(jīng)范圍，通信環(huán)境至少有兩個(gè)通信信道支持，在任何一個(gè)無線擴(kuò)頻基站發(fā)生故障，車上的無線車載計(jì)算機(jī)都能自動切換到另一個(gè)可用的通信信道而不會造成中斷，以形成冗余保護(hù)。

本實(shí)施例中，渣包車定位單元2為UWB無線定位單元，實(shí)現(xiàn)渣包車的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)定位，為渣包在緩冷場及運(yùn)輸通道等位置的實(shí)時(shí)跟蹤和管理提供保障。

本實(shí)施例中，還包括顯示單元7，顯示單元7與控制單元1相連、用于對渣包位置信息以及實(shí)際緩冷狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。當(dāng)渣包系統(tǒng)將緩冷場渣包存放情況存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，并在顯示界面實(shí)時(shí)更新和顯示，使緩冷場操作和管理人員隨時(shí)可以了解到場地使用情況，并且可以通過不同顏色顯示當(dāng)前場地上渣包冷卻情況。當(dāng)渣包車將渣包放置于場地內(nèi)時(shí)，自動根據(jù)指定規(guī)則，確定可以取包的渣包位置，并通過無線網(wǎng)絡(luò)通訊，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在調(diào)度室大顯示屏上。

本實(shí)施例中，控制單元1通過RFID識別單元、UWB無線定位單元的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)渣包車與渣包的準(zhǔn)確綁定、渣包位置追蹤、渣包緩冷過程監(jiān)控及管理、渣包車操作準(zhǔn)確性與統(tǒng)計(jì)、噴淋冷卻水自動啟停管理等功能。

本實(shí)用新型的爐渣緩冷過程智能控制系統(tǒng)，綜合運(yùn)用UWB超寬帶精密定位技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、RFID技術(shù)等，以緩冷場渣包為主要管理對象，以渣包車為主要跟蹤對象，對緩冷場內(nèi)的渣包狀態(tài)和輸運(yùn)設(shè)備操作行為進(jìn)行全面感知，通過無線網(wǎng)絡(luò)建立生產(chǎn)過程信息采集、集成與控制的數(shù)據(jù)傳輸平臺，提高緩冷場操作過程的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，降低場地設(shè)備故障率，最終實(shí)現(xiàn)減員增效。

如圖2和圖3所示，下面結(jié)合一具體實(shí)例對本實(shí)用新型的爐渣緩冷控制的過程做進(jìn)一步描述，具體步驟為：

S01、開始，渣包車收到任務(wù)后，將渣包從出渣口運(yùn)輸至預(yù)定位置，進(jìn)行卸車作業(yè)；

S02、渣包車壓力檢測單元3檢測渣包車壓力信號，判斷渣包卸車是否完成，并將渣包車此時(shí)的位置信號發(fā)送至控制單元1；

S03、控制單元1對卸車后的渣包進(jìn)行緩冷時(shí)間管理（緩冷過程監(jiān)控），并在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)控制噴淋單元4對渣包進(jìn)行噴淋作業(yè)（當(dāng)自然冷卻時(shí)間達(dá)到設(shè)定值后，自動開啟噴淋水加快冷卻速度；當(dāng)冷卻時(shí)間達(dá)到設(shè)定值后，系統(tǒng)自動關(guān)閉噴淋水），加快冷卻速度；

S04、當(dāng)渣包緩冷時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間后，通知離倒渣口最近渣包車進(jìn)行取包倒渣任務(wù)。

進(jìn)一步地，上述的控制方法包括吹煉爐出渣流程和倒渣流程，如圖2和圖3所示，具體過程在此不再詳細(xì)描述。

本實(shí)施例中，在步驟S01中，在渣包車將渣包從出渣口運(yùn)輸至預(yù)定位置的過程中，識別渣包車上的渣包編號并發(fā)送至控制單元1進(jìn)行渣包緩冷過程監(jiān)控以及統(tǒng)計(jì)使用次數(shù)進(jìn)行壽命管理。

本實(shí)施例中，在步驟S04中，取包作業(yè)時(shí)，對渣包編號進(jìn)行識別以與控制單元1內(nèi)預(yù)存的渣包編號對比以防止錯(cuò)取渣包。對于未達(dá)到設(shè)定冷卻時(shí)間的渣包，一旦出現(xiàn)渣包車錯(cuò)誤取包的情況，通過渣包車控制終端與緩冷場管控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)交互，實(shí)現(xiàn)渣包車取包自動提醒，避免人為操作錯(cuò)誤導(dǎo)致渣包紅包及爆包的情況。

以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。