一种定点抓渣系统及方法技术方案

本申请涉及窑渣处理技术领域，提供一种定点抓渣系统及方法，系统包括：位置检测装置、抓斗称重检测装置和控制单元。控制单元被配置为执行以下操作：获取抓斗中心点与固定抓渣点的相对位置参数；在窑渣堆积等待时间T1后，根据相对位置参数，控制抓斗移向固定抓渣点，获取抓斗接触到所述固定抓渣点的信号；根据抓斗接触到固定抓渣点的信号，控制抓斗抓取固定抓渣点处的窑渣；将固定抓渣点处的窑渣从水淬池抓取至中间渣场。采用本申请提供的定点抓渣系统，能够实现自动化抓渣动作，获取高抓满率，从而减少桥式起重机的运转次数，节约人力物力。节约人力物力。节约人力物力。

【技术实现步骤摘要】
一种定点抓渣系统及方法


[0001]本申请涉及窑渣处理
，尤其涉及一种定点抓渣系统及方法。

技术介绍

[0002]在钢铁生产中为了对铁粉尘进行回收利用，会在钢铁厂建设处置生产线，将含铁粉尘返回生产利用的过程中，铁元素会形成固体含铁窑渣，从窑头排出，进入窑渣处理系统，处理后作为烧结原料，送烧结进行配料。
[0003]如图1所示，为现有的铁窑渣处理系统俯视图，包括水淬池01、冲渣通道02、桥式起重机03、桥式起重操作室04和中间渣场05；如图2所示，还包括回转窑06，出料口061，图中箭头为冲渣方向。窑渣处理过程如下：窑渣从回转窑06的出料口061连续排出，在冲渣溜槽中通水粒化后进入到水淬池01浸泡冷却，冷却后窑渣由桥式起重机03控制抓斗031抓取后运送至中间渣场05自然排水晾干。回转窑06中排出的窑渣为高温的熔融状态，排入水淬池01浸泡冷却凝固为颗粒状，窑渣在水淬池01中的靠近冲渣通道02处堆积多，因此需要操作人员操作桥式起重机03对窑渣进行清理。
[0004]由于在窑渣处理过程中，由于回转窑06窑头排出的高温窑渣，排入水淬池01后，引起水蒸发，从而产生大量的水蒸气；加之窑渣位于水淬池01底部，池中会有杂质；这些因素会干扰操作人员视线；因此操作人员很难精准选择到合适的抓取位置，导致每次操作的抓满率低，从而单次抓取效率低，最终造成人力、物力的浪费。

技术实现思路

[0005]为了获取高抓满率，从而减少桥式起重机的运转次数，节约人力物力，本申请提供一种定点抓渣系统及方法。
[0006]本申请第一方面，提供一种定点抓渣系统，所述系统应用于桥式起重机，所述桥式起重机位于水淬池正上方，所述桥式起重机包括用于抓料的抓斗，所述抓斗可在水淬池上方水平或垂直移动，用于将堆料区域的窑渣抓至中间渣场，所述水淬池底部靠近冲渣通道为堆料区域，所述定点抓渣系统包括：
[0007]设置于桥式起重机表面的位置检测装置，所述位置检测装置用于获取抓斗中心点三维空间位置和固定抓渣点位置，所述固定抓渣点为堆料区域最高点。
[0008]设置于抓斗上方的抓斗称重检测装置；所述抓斗称重检测装置用于获取抓斗重量参数。
[0009]设置于桥式起重机表面的控制单元，所述控制单元与所述位置检测装置以及抓斗称重检测装置连接，控制抓斗移动，以便完成定点抓渣动作。
[0010]所述控制单元被配置为执行以下操作：
[0011]根据位置检测装置发送的抓斗中心点三维空间位置参数和固定抓渣点位置参数，获取抓斗中心点与固定抓渣点的相对位置参数。
[0012]在窑渣堆积等待时间T1后，根据所述相对位置参数，控制抓斗移向固定抓渣点，所
述窑渣堆积等待时间为回转窑开始排料至允许抓渣初始堆积高度所用时间。
[0013]根据抓斗称重检测装置发送的抓斗重量参数，获取抓斗接触到所述固定抓渣点的信号。
[0014]根据所述抓斗接触到固定抓渣点的信号，控制抓斗抓取所述固定抓渣点处的窑渣。
[0015]将所述固定抓渣点处的窑渣从水淬池抓取至中间渣场。
[0016]可选的，所述判断抓斗是否接触到窑渣的步骤，具体为：
[0017]抓斗称重检测装置获取空载抓斗未接触到窑渣的拉力参数W1。
[0018]抓斗称重检测装置获取空载抓斗的实时拉力参数W2。
[0019]如果W2≤k1W1时，则判定抓斗已经接触碰到窑渣，k1为调整系数，取0.8
‑
0.98。
[0020]可选的，所述获取固定抓渣点的步骤包括：
[0021]确认初步抓渣点，所述初步抓渣点位于垂直冲渣通道中线上。
[0022]获取所述初步抓渣点距离水淬池壁距离，根据以下公式计算距离水淬池壁距离：
[0023][0024]D为所述初步抓渣点距离水淬池壁距离，W为水淬池宽度，H为窑渣的初始堆积高度，A为窑渣堆的安息角。
[0025]所述窑渣的初始堆积高度H，根据以下模型计算：
[0026]H＝H1‑
H2‑
H3‑
H4[0027]H1为抓斗转动轴的位置距离水面的间距，H2为抓斗最低位置距离固定抓渣点的间距，H3为水淬池中的水深，H4为抓斗自身的高度。
[0028]可选的，在确认初步抓渣点之后，还包括自动修正过程，所述自动修正过程包括：
[0029]在所述初步抓渣点垂直冲渣通道中线上选取6个修正对比点，相邻修正对比点之间的距离为300mm。
[0030]桥式起重机在6个修正对比点和初步抓渣点各抓取一次窑渣。
[0031]计算修正对比点和初步抓渣点的抓满率。
[0032]根据所述修正对比点和初步抓渣点的抓满率，选择抓满率最高的位置为固定抓渣点。
[0033]可选的，抓满率获取方式如下：
[0034]当抓斗抓取所述6个修正对比点和初步抓渣点处的窑渣，抓斗处于水淬池水中时，抓斗停留在水中2秒，获取抓满率。
[0035]获取抓斗的容积V
d
、水淬池内水的密度ρ1、窑渣的密度ρ2、抓斗称重检测装置获取的实时抓斗的重量m和空载抓斗的重量m
d
。
[0036]根据所述抓斗的容积、水淬池内水的密度、窑渣的密度、抓斗称重检测装置获取的拉力值和空载抓斗的重量，采用抓满率计算模型获取抓满率，所述抓满率计算模型如下：
[0037][0038]η0为抓满率。
[0039]可选的，当实际抓满率低于80％固定抓渣点的抓满率，再次进行自动修正，选定新
的固定抓渣点，以获取最接近固定抓渣点的抓满率。
[0040]可选的，所述窑渣堆积等待时间T1，根据以下公式计算：
[0041][0042]V为窑渣初始堆积的体积、s为用体积表示的回转窑窑渣出渣速率、Q为用质量表示的回转窑窑渣出渣的速率、ρ2为窑渣的密度、k为简化窑渣堆积体积计算而取的计算系数、H为窑渣的初始堆积高度、A为窑渣的安息角。
[0043]可选的，所述将所述固定抓渣点处的窑渣从水淬池抓取至中间渣场后，所述抓斗回归原位，在所述抓斗回归原位后，第n次抓渣需在抓渣间隔时间t
n
后，开始下一次抓渣，所述抓渣间隔时间t
n
的计算模型为：
[0044][0045]m
n
‑1为第n次抓渣的上一次抓渣的抓渣量，n≥3，Q为用质量表示的回转窑窑渣出渣的速率。
[0046]当n＝2时，所述抓渣间隔时间的计算模型为：
[0047][0048]t2为第一次抓渣与第二次抓渣的间隔时间，V
d
为抓斗的容积，η0为抓满率，ρ2为窑渣的密度。
[0049]本申请第二方面，提供一种定点抓渣方法，所述定点抓渣的方法应用于桥式起重机，所述桥式起重机位于水淬池正上方，所述桥式起重机包括用于抓料的抓斗，所述抓斗可在水淬池上方水平或垂直移动，用于将堆料区域的窑渣抓至中间渣场，所述水淬池底部靠近冲渣通道为堆料区域，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定点抓渣系统，所述系统应用于桥式起重机，所述桥式起重机位于水淬池正上方，所述桥式起重机包括用于抓料的抓斗，所述抓斗可在水淬池上方水平或垂直移动，用于将堆料区域的窑渣抓至中间渣场，所述水淬池底部靠近冲渣通道为堆料区域，其特征在于，所述定点抓渣系统包括：设置于桥式起重机表面的位置检测装置，所述位置检测装置用于获取抓斗中心点三维空间位置和固定抓渣点位置，所述固定抓渣点为堆料区域最高点；设置于抓斗上方的抓斗称重检测装置；所述抓斗称重检测装置用于获取抓斗重量参数；设置于桥式起重机表面的控制单元，所述控制单元与所述位置检测装置以及抓斗称重检测装置连接，控制抓斗移动，以便完成定点抓渣动作；所述控制单元被配置为执行以下操作：根据位置检测装置发送的抓斗中心点三维空间位置参数和固定抓渣点位置参数，获取抓斗中心点与固定抓渣点的相对位置参数；在窑渣堆积等待时间T1后，根据所述相对位置参数，控制抓斗移向固定抓渣点，所述窑渣堆积等待时间为回转窑开始排料至允许抓渣初始堆积高度所用时间；根据抓斗称重检测装置发送的抓斗重量参数，获取抓斗接触到所述固定抓渣点的信号；根据所述抓斗接触到固定抓渣点的信号，控制抓斗抓取所述固定抓渣点处的窑渣；将所述固定抓渣点处的窑渣从水淬池抓取至中间渣场。2.根据权利要求1所述的定点抓渣系统，其特征在于，所述判断抓斗是否接触到窑渣的步骤，具体为：抓斗称重检测装置获取空载抓斗未接触到窑渣的拉力参数W1；抓斗称重检测装置获取空载抓斗的实时拉力参数W2；如果W2≤k1W1时，则判定抓斗已经接触碰到窑渣，k1为调整系数，取0.8
‑
0.98。3.根据权利要求1所述的定点抓渣系统，其特征在于，所述获取固定抓渣点的步骤包括：确认初步抓渣点，所述初步抓渣点位于垂直冲渣通道中线上；获取所述初步抓渣点距离水淬池壁距离，根据以下公式计算距离水淬池壁距离：D为所述初步抓渣点距离水淬池壁距离，W为水淬池宽度，H为窑渣的初始堆积高度，A为窑渣堆的安息角；所述窑渣的初始堆积高度H，根据以下模型计算：H＝H1‑
H2‑
H3‑
H4H1为抓斗转动轴的位置距离水面的间距，H2为抓斗最低位置距离固定抓渣点的间距，H3为水淬池中的水深，H4为抓斗自身的高度。4.根据权利要求3所述的定点抓渣系统，其特征在于，在确认初步抓渣点之后，还包括自动修正过程，所述自动修正过程包括：在所述初步抓渣点垂直冲渣通道中线上选取6个修正对比点，相邻修正对比点之间的
距离为300mm；桥式起重机在6个修正对比点和初步抓渣点各抓取一次窑渣；计算修正对比点和初步抓渣点的抓满率；根据所述修正对比点和初步抓渣点的抓满率，选择抓满率最高的位...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雁飞，王政，刘果，陈伟，
申请(专利权)人：湖南中冶长天节能环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：