一种基于大数据的建材窑炉焙烧系统及其工艺技术方案

本发明专利技术涉及一种基于大数据的建材窑炉焙烧系统及其工艺，其中焙烧系统包括窑体、天然气加热模块、物料输送机构、窑炉控制系统，还包括大数据平台、进气调节机构以及余热回收系统，窑体内的顶部安装有多个温度传感器。在窑炉控制系统中输入生产建材的名称后，窑炉控制系统自动调用大数据平台内的对应生产参数控制窑炉设备进行生产并在显示屏显示各段窑体的标准温度以及保温时间，温度传感器用于检测窑体内的温度并将其实时数据传送至窑炉控制系统，窑炉控制系统将实时数据与标准温度进行对比分析后，控制进气调节机构、余热回收系统与物料输送机构使窑温达到预设的标准温度与保温时间。保温时间。保温时间。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的建材窑炉焙烧系统及其工艺


[0001]本专利技术涉及窑炉焙烧
，尤其是涉及一种基于大数据的建材窑炉焙烧系统及其工艺。

技术介绍

[0002]窑炉是用耐火材料砌成的用以烧成制品的设备，是窑砖成型中的必备设施。人类上万年的窑砖烧造历史，积累了丰富的造窑样式和经验。从原始社会的地上露天堆烧、挖坑筑烧到馒头状升焰圆窑、半倒焰马蹄形窑、半坡龙窑、鸭蛋形窑，再到现今的室内气窑、电窑，窑炉科技在不断改良发展中。
[0003]焙烧的目的是把各种松散的矿物混合物转化为质地坚硬、性能稳定的制品。在完成这种转化的过程中，将会出现许多物理和化学反应，最终制品的性能如强度、孔隙率、耐久性、热膨胀等是由在焙烧过程中形成各种物相的种类和数量所决定的。焙烧时须保持合理的升温速度，科学地选择焙烧温度范围和焙烧保温时间，从而使砖坯烧熟烧透而不过烧。
[0004]现有的技术中，通常采用人工看火与控制温度的方式，然而这种方式不仅费时费力，同时需要经验丰富的焙烧工人操作。在进行焙烧过程中，一旦工人由于疏忽大意导致不当的操作，没有选择合适的焙烧温度和焙烧保温时间，就容易产生窑砖产生炸裂、发状裂纹、泛霜或黑头砖的现象，使得生产的窑砖无法使用，必须重新进行批量窑砖的生产，浪费了人力物力资源，提升了企业的生产成本，降低了生产效率。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种基于大数据的建材窑炉焙烧系统及其工艺，在焙烧砖坯前只需要将所需窑砖的名称输入焙烧系统中，系统自动选择焙烧温度范围和焙烧保温时间，避免窑砖的质量产生不合格的现象，提高了窑炉焙烧的质量与生产效率，最大程度的实现自动化、智能化，通过数据的自动采集，有序的保存、备案、分析、计算，最终实现通过数字化对窑炉焙烧系统进行管理。为企业生产线有效控制生产成本、节约能源、创造更大的效益做贡献。
[0006]本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007]一种基于大数据的建材窑炉焙烧系统，包括窑体、天然气加热模块、物料输送机构、窑炉控制系统，还包括大数据平台、进气调节机构以及余热回收系统，所述窑炉控制系统通过互联网与所述大数据平台连接，所述窑炉控制系统分别与所述天然气加热模块以及所述物料输送机构控制连接，所述物料输送机构滑动设置在所述窑体中用于将生产制品依次通过隧道窑的预热带、烧成带以及冷却带，所述大数据平台用于存储多个企业的实际生产数据的分布式非结构化存储并自动生成生产参数，所述窑体内的顶部安装有多个温度传感器；
[0008]在所述窑炉控制系统中输入生产建材的名称后，所述窑炉控制系统自动调用所述大数据平台内的对应生产参数控制窑炉设备进行生产并在显示屏显示各段窑体的标准温
度以及保温时间，所述温度传感器用于检测所述窑体内的温度并将其实时数据传送至所述窑炉控制系统，所述窑炉控制系统将所述实时数据与标准温度进行对比分析后，控制所述进气调节机构、余热回收系统与所述物料输送机构使窑温达到预设的标准温度与保温时间。
[0009]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述进气调节机构包括电磁阀以及气体流量计，所述窑体上设置有上烧嘴与下烧嘴，所述电磁阀与所述气体流量计安装在与所述上烧嘴与所述下烧嘴连接的燃气管道上，所述窑炉控制系统与所述电磁阀电性连接，所述窑炉控制系统与所述气体流量计信号连接。
[0010]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述物料输送机构包括窑车以及安装在所述窑车内的电机，所述窑体内开设有通道，所述电机与所述窑炉控制系统连接，所述电机用于接收来自于所述窑炉控制系统的运行指令并驱动所述窑车在所述通道内沿纵向移动，所述窑车的上方固定有胚体。
[0011]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述大数据平台包括依次连接的数据采集模块、编码模块、分布式信息传输模块以及中央存储及分析系统，所述数据采集模块用于采集焙烧生产设计的全部数据，包括来自于自动化系统的生产过程数据、来自于设备系统的设备状态数据、来自于化验系统的检验数据、来自于ERP系统或MES系统的生产标准数据、来自于销售系统或ERP系统的质量异议数据、来自于点检系统或人工的点检数据、来自于各个系统记录的操作数据；
[0012]所述编码模块将焙烧生产设计的全部数据进行编码后形成数据流，通过分布式信息传输模块注入中央存储及分析系统，所述中央存储及分析系统用于完成焙烧生产数据的采集和汇总并基于梯度提升树算法建立包含对应生产参数的焙烧预报模型。
[0013]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述中央存储及分析系统包括大数据数据呈现平台、大数据数据处理集群、大数据建模平台以及非结构化分布式存储集群，所述大数据数据处理集群用于执行数据格式标准化、异常数据清除、错误纠正以及重复数据的清除操作并鉴别主要数据指标的准确性；
[0014]所述大数据数据处理集群与所述非结构化分布式存储集群分别与所述分布式信息传输模块连接，所述大数据建模平台分别与所述大数据数据处理集群与所述非结构化分布式存储集群连接，所述大数据数据呈现平台分别与所述大数据数据处理集群以及所述大数据建模平台连接。
[0015]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述余热回收系统包括依次连接的烟气回收机构、冷水喷淋机构以及热水回收机构，所述窑体的上方设置有排烟管，所述烟气回收机构连接所述排烟管用于将窑炉产生的烟气抽入所述冷水喷淋机构，所述冷水喷淋机构将经烟气加热的水输送至所述热水回收机构中供用户使用。
[0016]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述烟气回收机构包括烟气管道以及安装在所述烟气管道上的引风机与风阀，所述冷水喷淋机构包括喷淋塔、冷水泵、输水管道以及冷水槽，所述热水回收机构包括热水箱以及热水泵；
[0017]所述烟气管道的一端与所述排烟管连接，另一端与所述喷淋塔的底部连接，所述输送管道的一端与所述冷水槽连接，另一端穿设在所述喷淋塔中且连接有喷头，所述喷头设置在所述烟气管道的上方，所述喷淋塔的顶部开设有排气口，所述热水箱通过所述输水
管道分别与所述喷淋塔以及所述热水泵连接，所述冷水泵与所述喷淋塔之间的所述输水管道上设置有换热模块。
[0018]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述换热模块包括多根换热管以及隔热层，多根所述换热管固定在所述窑体的外壁上，所述隔热层固定在所述窑体的外壁上且覆盖所述换热管。
[0019]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述引风机与所述冷水泵分别与所述窑炉控制系统连接，所述温度传感器检测到窑温高于标准温度时，所述窑炉控制系统关闭所述电磁阀并提高所述引风机与所述冷水泵的输出功率，所述温度传感器检测到窑温低于标准温度时，所述窑炉控制系统完全打开所述电磁阀并降低所述引风机与所述冷水泵的输出功率。
[0020]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：一种基于大数据的建材窑炉焙烧的工艺，包括以下步骤：
[0021]S1：用户在窑炉控制系统中的人机交互模块中输入生产建材的名称本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的建材窑炉焙烧系统，包括窑体(1)、天然气加热模块(2)、物料输送机构(3)、窑炉控制系统(4)，其特征在于：还包括大数据平台(5)、进气调节机构(6)以及余热回收系统(7)，所述窑炉控制系统(4)通过互联网与所述大数据平台(5)连接，所述窑炉控制系统(4)分别与所述天然气加热模块(2)以及所述物料输送机构(3)控制连接，所述物料输送机构(3)滑动设置在所述窑体(1)中用于将生产制品依次通过隧道窑的预热带、烧成带以及冷却带，所述大数据平台(5)用于存储多个企业的实际生产数据的分布式非结构化存储并自动生成生产参数，所述窑体(1)内的顶部安装有多个温度传感器(16)；在所述窑炉控制系统(4)中输入生产建材的名称后，所述窑炉控制系统(4)自动调用所述大数据平台(5)内的对应生产参数控制窑炉设备进行生产并在显示屏显示各段窑体(1)的标准温度以及保温时间，所述温度传感器(16)用于检测所述窑体(1)内的温度并将其实时数据传送至所述窑炉控制系统(4)，所述窑炉控制系统(4)将所述实时数据与标准温度进行对比分析后，控制所述进气调节机构(6)、余热回收系统(7)与所述物料输送机构(3)使窑温达到预设的标准温度与保温时间。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的建材窑炉焙烧系统，其特征在于：所述进气调节机构(6)包括电磁阀(61)以及气体流量计(62)，所述窑体(1)上设置有上烧嘴(11)与下烧嘴(12)，所述电磁阀(61)与所述气体流量计(62)安装在与所述上烧嘴(11)与所述下烧嘴(12)连接的燃气管道上，所述窑炉控制系统(4)与所述电磁阀(61)电性连接，所述窑炉控制系统(4)与所述气体流量计(62)信号连接。3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的建材窑炉焙烧系统，其特征在于：所述物料输送机构(3)包括窑车(31)以及安装在所述窑车(31)内的电机(32)，所述窑体(1)内开设有通道(13)，所述电机(32)与所述窑炉控制系统(4)连接，所述电机(32)用于接收来自于所述窑炉控制系统(4)的运行指令并驱动所述窑车(31)在所述通道(13)内沿纵向移动，所述窑车(31)的上方固定有胚体(14)。4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的建材窑炉焙烧系统，其特征在于：所述大数据平台(5)包括依次连接的数据采集模块(51)、编码模块(52)、分布式信息传输模块(53)以及中央存储及分析系统(54)，所述数据采集模块(51)用于采集焙烧生产设计的全部数据，包括来自于自动化系统的生产过程数据、来自于设备系统的设备状态数据、来自于化验系统的检验数据、来自于ERP系统或MES系统的生产标准数据、来自于销售系统或ERP系统的质量异议数据、来自于点检系统或人工的点检数据、来自于各个系统记录的操作数据；所述编码模块(52)将焙烧生产设计的全部数据进行编码后形成数据流，通过分布式信息传输模块(53)注入中央存储及分析系统(54)，所述中央存储及分析系统(54)用于完成焙烧生产数据的采集和汇总并基于梯度提升树算法建立包含对应生产参数的焙烧预报模型。5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的建材窑炉焙烧系统，其特征在于：所述中央存储及分析系统(54)包括大数据数据呈现平台(541)、大数据数据处理集群(542)、大数据建模平台(543)以及非结构化分布式存储集群(544)，所述大数据数据处理集群(542)用于执行数据格式标准化、异常数据清除、错误纠正以及重复数据的清除操作并鉴别主要数据指标的准确性；所述大数据数据处理集群(542)与所述非结构化分布式存储集群(544)分别与所述分布式信息传输模块(53)连接，所述大数据建模平台(543)分别与所述大数据数据处理集群...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈礼勇，
申请(专利权)人：赣州科帕机电自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：