[實用新型]一種節能環保型紅土鎳礦冶煉豎爐自動上料裝置

有效

• 申請號: 201220627349.4
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN202912993U
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 張克強;王強;邱新君;陳玉榮;念大路;王平
• 申請（專利權）人: 罕王實業集團有限公司
• 主分類號: C21B11/02
• 分類號: C21B11/02;C22B23/02
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 范光前

技術領域

本實用新型屬于自動控制領域，涉及到豎爐自動上料，是一種應用傳感器檢測技術和PLC邏輯控制技術實現豎爐自動送料和自動加料的豎爐上料裝置。

技術背景

由于其投資低和高效性，豎爐已被大量鎳鐵生產企業用來生產鎳鐵。但對豎爐生產基本是處于手動操作階段，自動化程度及其低下，特別對于豎爐上料來說，基本靠人力完成的。這樣不僅需要大量的勞動力，也降低了作業效率，而且操作人員在這樣的環境下作業存在很大的安全隱患。正是基于以上考慮，我們開發和研制了這套豎爐自動上料裝置。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種基于PLC技術和儀表檢測技術的自動上料裝置，它能實現對豎爐無人工自動上料。即通過料尺檢測豎爐內的料況，PLC采集到這些值，通過計算得出要加入的爐料重量。然后PLC輸出控制信號控制相關執行機構加入所計算出的生產原料。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案予以實現：

一種節能環保型紅土鎳礦冶煉豎爐自動上料裝置，包括小料倉(礦石料倉、焦炭料倉、石灰石料倉)，中間大料倉，豎爐、料尺控制單元和自動加料控制單元。小料倉、中間大料倉和豎爐內均設有料尺控制單元。料尺控制單元由卷揚機，鋼絲繩，重錘組成；自動加料控制單元由PLC控制單元和人機接口(HMI)，傳感器檢測單元，執行機構組成。礦石料倉、焦炭料倉、石灰石料倉與中間大料倉相連、中間大料倉再與豎爐相連；卷揚機通過鋼絲繩拉動重錘上下移動；每個料倉下的都設有傳感器，傳感器信號與PLC控制單元相連，PLC控制單元通過執行機構再與料尺控制單元相連。

爐料檢測裝置即料尺，它完成對豎爐內的爐料的探測。卷揚機可以通過鋼絲繩拉動重錘上下移動。卷揚機的減速箱后裝有編碼器，用于計量重錘上下移動位移。自動加料裝置包括送料皮帶機，三個小料倉(礦石料倉，焦炭料倉，石灰石料倉)，中間大料倉，每個料倉都裝配有稱重儀和電動閥門，皮帶機用于把礦石，焦炭，石灰石送到小料倉。稱重儀用于檢測料倉內料的重量，三個小料倉下的電動閥門用于控制小料倉內的料向中間大料倉配料，中間大料倉下的電動閥門用于控制中間大料倉向豎爐加料。傳感器檢測信號都進PLC，PLC對這些檢測信號處理，邏輯計算控制電動閥門動作來完成自動上料功能。

本實用新型自動上料系統應用傳感器檢測技術和PLC邏輯控制技術，在無人工操作的情況下實現完全自動上料，這種上料裝置在省時高效性上人工操作所無法比擬的。

附圖說明

圖1為本發明豎爐自動上料裝置結構圖；

1卷揚機，2鋼絲繩，3重錘，4料尺控制單元，5自動加料控制單元，6PLC控制單元，7人機接口(HMI)，8傳感器檢測單元，9執行機構，10礦石料倉，11焦炭料倉，12石灰石料倉，13中間大料倉，14豎爐。

圖2為本發明PLC自動控制系統結構圖。

具體實施方式

本實用新型，豎爐自動上料裝置包括上料機械裝置和自動上料電控部分。機械部分又由三個送料皮帶機和三個小料倉，一個中間大料倉和料尺組成。送料皮帶機主要由輸送帶、滾筒、支承裝置、驅動裝置、張緊裝置、卸料裝置、清掃裝置和機架等部件組成。它是一種連續送料機械，用一根環繞于前、后兩個滾筒上的輸送帶作為牽引及承載構件，驅動滾筒依靠摩擦力驅動輸送帶運動，并帶動物料一起運行，從而實現輸送物料。本皮帶機采用變頻驅動，保證送料的平穩性和精確性。小料倉和中間大料倉都裝有稱重儀和電動閥門。料尺由卷揚機，鋼絲繩，重錘，驅動裝置組成。料尺裝置也采用變頻驅動，保證料尺行走的平穩性。

電控裝置主要包括PLC控制單元和人機接口(HMI)，傳感器檢測單元，電動執行機構。PLC控制單元由西門子S7-400系列PLC系列構成，西門子PLC性能穩定，處理速度快，功能強大，組網能力也相當強。HMI由兩臺惠普工控機組成。主要顯示現場檢測到的料位值，料倉內料重，執行機構的運動狀態，以及作為操作人員的手動操作界面。工控機與PLC之間以以太網通訊協議實現數據互換。PLC系統圖如下所示：

傳感器單元相當于整個控制系統的眼睛，主要完成對現場工藝參數的檢測，主要由四個稱重儀，一個庫伯勒編碼器組成和一個行程開關組成。四個稱重儀分別完成料倉內料的稱量。編碼器完成料位的檢測。行程開關指示料尺的標定位。

執行機構包括四個電動閥門和二個西門子變頻器。其中三個電動閥門控制三個小料倉向中間大料倉加料。另一個電動閥門控制中間大料倉向爐內加料。其中一個西門子變頻器驅動送料裝置平滑啟停和平穩運行，另一個驅動料尺平穩上下移動。