[发明专利]一种智能扒渣系统及方法

说明书

本发明涉及一种智能扒渣系统及方法，包括扒渣机、铁水罐、铁水罐倾翻装置、超声波雷达、红外热成像装置及控制系统；所述扒渣机上设有包括旋转装置、升降装置、倾转装置和水平移动装置的驱动系统，扒渣头可在驱动系统的带动下实现旋转、升降、上下倾转及水平移动动作，且驱动系统各装置分别设有动作传感器；铁水罐倾翻装置设称重传感器和角度仪，扒渣位设接近开关，扒渣机设于扒渣位一侧；扒渣位上方设超声波雷达和红外热成像装置；铁水罐倾翻装置的驱动系统、称重传感器、角度仪以及扒渣机各动作传感器、超声波雷达、红外热成像装置分别连接控制系统。本发明采用自动控制系统实现自动化扒渣操作，提高了作业效率、降低了钢铁料损耗。

技术领域

本发明涉及冶金工业铁水或钢水渣处理技术领域，尤其涉及一种适用于铁水或钢水扒渣的智能扒渣系统及方法。

背景技术

炼钢或炼铁过程中，会产生大量废渣漂浮在钢水或铁水表面，过多的废渣将影响钢水包或铁水包的容量，并且废渣中的有害元素有回到钢水或铁水中的可能，为此一般采用扒渣机拨除钢水或铁水表面的浮渣。但目前扒渣机均采用人工操作，效率低、带铁/钢量大。

发明内容

本发明提供了一种智能扒渣系统及方法，采用自动控制系统实现自动化扒渣操作，提高了作业效率、降低了钢铁料损耗，为建立智能化工厂奠定基础。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种智能扒渣系统，包括扒渣机、铁水罐、铁水罐倾翻装置、超声波雷达、红外热成像装置及控制系统；所述扒渣机上设有包括旋转装置、升降装置、倾转装置和水平移动装置的驱动系统，扒渣头可在驱动系统的带动下实现旋转、升降、上下倾转及水平移动动作，且驱动系统各装置分别设有动作传感器；铁水罐倾翻装置设称重传感器和角度仪，扒渣位设接近开关，扒渣机设于扒渣位一侧；扒渣位上方设超声波雷达和红外热成像装置；铁水罐倾翻装置的驱动系统、称重传感器、角度仪以及扒渣机各动作传感器、超声波雷达、红外热成像装置分别连接控制系统。

所述旋转装置为固定齿盘行星齿轮传动装置，其上设有码盘用于反馈扒渣头的水平旋转角度。

所述升降装置为液压升降装置，升降液压缸内设有磁尺，用于反馈扒渣头的高度。

所述倾转装置为液压倾转装置，倾转液压缸内设有磁尺，用于反馈扒渣头的倾角。

所述水平移动装置由滑套、链传动装置和液压马达组成，扒渣头通过滑杆与滑套滑动连接，链传动装置的一个链轮同轴设置齿轮，另一个链轮由液压马达驱动；在链传动装置的带动下，齿轮与滑杆上的齿条啮合传动，带动扒渣头沿滑套移动；齿轮上设码盘用于反馈扒渣头的水平移动行程。

所述扒渣头为自调整扒渣头。

所述超声波雷达用于测绘铁水液面高度，红外热成像装置用于测绘铁水液面温度场和渣团分布图。

一种基于所述智能扒渣系统的智能扒渣方法，包括如下步骤：

1）铁水罐坐到铁水罐倾翻装置上后，称重传感器发送铁水罐到位信号到控制系统，控制系统控制铁水罐倾翻装置自动走行到扒渣位，通过接近开关定位后停稳，接收控制系统的倾翻指令后按设定角度将铁水罐倾翻到位；

2）超声波雷达检测铁水液面实际高度，计算铁水液面与铁水罐罐口高度差及铁水罐理论倾翻角度，并按该角度进行倾翻；另外计算铁水液面中心位置坐标，长、宽方向的半径，并将计算结果发送到控制系统；

3）红外热成像装置绘制铁水液面温度场，根据铁水液面温度场的温度变化梯度绘制渣团分布图，并将结果发送到控制系统；

4）控制系统计算扒渣头扒渣起始位置坐标和扒渣路线，扒渣路线满足“最短”和“聚渣”要求；扒渣机通过旋转、升降、上下倾转及水平移动将扒渣头调整到扒渣起始位置处，并按扒渣路线进行扒渣作业；