智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统及其控制方法与流程

1.本技术涉及镁碳砖制备领域，特别涉及一种智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统及其控制方法。


背景技术：

2.炼钢用镁碳砖的成品质量会受到其生产过程中各个工序的影响，对于原料的质量之间存在相关关系，镁碳砖原料配置过程是镁碳砖产线当中的一个重要的过程。
3.相关技术当中，镁碳砖原料的混炼工作由混炼装置完成。混炼装置的控制者在确认搅拌配方的情况下，根据搅拌配方将原料以特定顺序加入搅拌装置中。在混炼过程中，控制者将会人工介入每步工序，以保证原料的加入时机与搅拌时间尽可能地与配方相一致，进而得到质量更好的搅拌产物。
4.然而，在混炼的实际过程中，搅拌配方仅起到参考功能，在不同的环境状态以及原料状态下，搅拌配方中的最佳搅拌时间以及最佳入料时机均会产生微调。因此，在完全参照配方的情况下，人工控制与搅拌的方式将会导致搅拌产物质量降低。


技术实现要素：

5.本技术关于一种智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统及搅拌方法，能够提高搅拌产物的质量。该技术方案如下：一方面，提供了一种智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统，该智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统包括计算机设备、混炼控制器和至少一个混炼装置；混炼装置包括至少两个原料入料仓、预备缓冲仓以及搅拌机；原料入料仓以及预备缓冲仓的物料出口均与搅拌机的物料入口连接；计算机设备与混炼控制器通信连接；混炼控制器与混炼装置通信连接；计算机设备，用于获取混炼装置环境数据以及原料数据，混炼装置环境数据用于指示混炼装置周围的温度以及湿度，原料数据用于指示原料入料仓中的原料的状态；基于混炼装置环境数据生成工艺数据，工艺数据中包括入料数据以及搅拌数据，入料数据用于控制原料入料仓以及预备缓冲仓，搅拌数据用于控制搅拌机；向混炼控制器发送工艺数据；混炼控制器，用于接收工艺数据；基于工艺数据生成控制信号；将控制信号发送至混炼装置；混炼装置，用于接收控制信号；根据控制信号通过原料入料仓进行原料入料；根据控制信号通过预备缓冲仓进行备料；根据控制信号通过搅拌机进行混炼。
6.另一方面，提供了一种智能化的炼钢用镁碳砖混炼装置的控制方法，该方法应用于如上所述的炼钢用镁碳砖混炼系统的计算机设备中，该方法包括：获取混炼装置环境数据以及原料数据，所述混炼装置环境数据用于指示所述混炼装置周围的温度以及湿度，所述原料数据用于指示所述原料入料仓中的原料的状态；基于所述混炼装置环境数据生成工艺数据，所述工艺数据中包括入料数据以及搅
拌数据，所述入料数据用于控制所述原料入料仓以及所述预备缓冲仓，所述搅拌数据用于控制所述搅拌机；向所述混炼控制器发送所述工艺数据。
7.本技术提供的技术方案带来的有益效果至少包括：在镁碳砖混炼的过程中，计算机设备进行原料状态与环境状态的确定，并基于原料状态与环境状态确定对于混炼的工艺流程后，将与工艺流程对应的数据发送至混炼控制器当中，由混炼控制器进行控制信号的生成与转发，并最终控制混炼装置根据控制信号执行混炼工作。在镁碳砖混炼的全过程中，由计算机设备根据实际情况灵活确定搅拌的工艺流程，并由控制器对于搅拌设备进行精确控制，实现了搅拌过程根据最佳的搅拌工艺精准执行，进而提高了搅拌产物的质量。
附图说明
8.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
9.图1示出了本技术一个示例性实施例提供的一种智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统的结构框图。
10.图2示出了本技术一个示例性实施例提供的一种智能化的炼钢用镁碳砖混炼装置的控制方法的流程图。
11.图3示出了本技术一个示例性实施例提供的一种智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统的结构示意图。
12.图4示出了本技术一个示例性实施例提供的一种混炼装置界面的示意图。
具体实施方式
13.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
14.图1示出了本技术一个示例性实施例提供的一种智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统的结构框图。该搅拌系统包括计算机设备110、混炼控制器120和至少一个混炼装置130。混炼装置130包括至少两个原料入料仓131、预备缓冲仓132以及搅拌机133。原料入料仓131以及预备缓冲仓132的物料出口均与搅拌机133的物料入口连接。计算机设备110与混炼控制器120通信连接；混炼控制器120与混炼装置130通信连接。
15.在本技术实施例中，计算机设备实现为具有数据处理功能以及通信功能的计算机，混炼控制器实现为具有数据处理功能以及信号生成功能的工控设备。可选地，计算机设备与混炼控制器分别实现为工控系统的上位机以及下位机，计算机设备用于接收用户端的控制指令，并进行控制指令的传输，混炼控制器用于接收控制指令，转换为控制信号，并发送至混炼装置执行。在一个示例中，混炼控制器实现为可编程逻辑控制器（programmable logic controller,plc）设备，计算机设备实现为工业控制电脑。本技术对于计算机设备与混炼控制器的具体形态不做限定。
16.需要说明的是，计算机设备连入通信网络当中。在一个示例中，计算机设备实现为制造执行系统（manufacturing execution system，mes）当中的一个操作节点。
17.在一个示例中，计算机设备与混炼控制器通过工业profinet网络连接。
18.在本技术实施例中，混炼装置为用于执行混炼工作步骤的装置。本技术对于混炼装置的具体结构不做限定，但混炼装置应至少包括原料入料仓、预备缓冲仓以及搅拌机。其中，原料入料仓为单独盛放一种原料，以在执行搅拌工作之前将原料注入搅拌机中的料仓；预备缓冲仓为当搅拌工作之前需要执行预混工序时，将原料首先收集并初步混合盛放的料仓；搅拌机为执行搅拌工序的机器。可选地，搅拌机可以实现为斜切式搅拌机、轮碾式搅拌机以及旋移式搅拌机中的至少一种。在本技术实施例中，混炼装置的数量为至少一台。当混炼装置的数量为多台时，搅拌机的种类互不相同。可选地，搅拌系统中包括16台混炼装置，其中， 13台混炼装置中的搅拌机为斜切式搅拌机，2台混炼装置中的搅拌机为轮碾式搅拌机，1台混炼装置中的搅拌机为旋移式搅拌机。
19.计算机设备，用于获取混炼装置环境数据以及原料数据，混炼装置环境数据用于指示混炼装置周围的温度以及湿度，原料数据用于指示原料入料仓中的原料的状态；基于混炼装置环境数据生成工艺数据，工艺数据中包括入料数据以及搅拌数据，入料数据用于控制原料入料仓以及预备缓冲仓，搅拌数据用于控制搅拌机；向混炼控制器发送工艺数据。
20.混炼控制器，用于接收工艺数据；基于工艺数据生成控制信号；将控制信号发送至混炼装置；混炼装置，用于接收控制信号；根据控制信号通过原料入料仓进行原料入料；根据控制信号通过预备缓冲仓进行备料；根据控制信号通过搅拌机进行混炼。
21.综上所述，本技术实施例提供的智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统，在镁碳砖混炼的过程中，计算机设备进行原料状态与环境状态的确定，并基于原料状态与环境状态确定对于混炼的工艺流程后，将与工艺流程对应的数据发送至混炼控制器当中，由混炼控制器进行控制信号的生成与转发，并最终控制混炼装置根据控制信号执行混炼工作。在镁碳砖混炼的全过程中，由计算机设备根据实际情况灵活确定搅拌的工艺流程，并由控制器对于搅拌设备进行精确控制，实现了搅拌过程根据最佳的搅拌工艺精准执行，进而提高了搅拌产物的质量。
22.图2示出了本技术一个示例性实施例提供的一种智能化的炼钢用镁碳砖混炼装置的控制方法的流程图，以该方法应用于智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统内的计算机设备中为例进行说明，该方法包括;步骤201，获取混炼装置环境数据以及原料数据。
23.可选地，混炼装置环境数据指示搅拌机内的环境情况，或，指示料仓内的环境情况，或，指示混炼装置所在位置的环境情况。在本技术实施例中，环境温度即表示环境的温度与湿度。
24.原料数据用于指示原料在料仓当中的状态。可选地，原料数据指示原料在料仓中的存放时间以及原料在料仓中的存放方式。
25.步骤202，基于混炼装置环境数据生成工艺数据。
26.在本技术实施例中，计算机设备执行的数据处理功能主要为生成工艺数据的功能。可选地，在该过程中，计算机设备首先确定搅拌产物的具体种类。在确定搅拌产物的具
体种类之后，计算机设备将确定原始工艺数据，该原始工艺数据指示预存在计算机内的，与搅拌产物的具体种类对应的工艺数据，在不考虑混炼装置所处环境以及原料状态的影响的情况下，即以原始工艺数据为参考进行混炼。可选地，原始工艺数据对应有理想工况数据，也即，与原始工艺数据对应的理想温度、理想湿度和理想原料存储时间。
27.在确定原始工艺数据后，计算机设备将基于根据获取的混炼装置环境数据以及原料数据，对于工艺数据进行调整。在一个示例中，当混炼装置环境数据中指示的温度大于理想温度时，缩短搅拌时间；当混炼装置环境数据中指示的温度小于理想温度时，增长搅拌时间。在另一个示例中，当混炼装置环境数据中指示的湿度大于理想湿度时，缩短搅拌后的静置时间；当混炼装置环境数据中指示的湿度小于理想湿度时，增长搅拌后的静置时间。在另一个示例中，当原料存放时间大于理想原料存放时间，增长搅拌时间；当原料存放时间小于理想原料存放时间，缩短搅拌时间。需要说明的是，上述示例中所述的“增长”和“缩短”可以是基于原始搅拌时间，根据比例延长或缩短，也可以是基于原始搅拌时间，按照定量时间增长或缩短。本技术对于工艺数据的调整方式以及具体的调整数值不做限定。
28.步骤203，向混炼控制器发送工艺数据。
29.该过程即为计算机设备向混炼控制器发送工艺数据的过程。
30.在一个可选的实施例中，工艺数据包括入料数据和搅拌数据。入料数据用于控制原料入料仓，搅拌数据用于控制搅拌机。可选的，入料数据中包括原料入料时间数据、原料入料间隔数据以及备料数据；原料入料时间数据用于指示原料入料仓进行原料入料的持续时间段；原料入料间隔数据用于指示相邻两次原料入料之间的时间间隔；备料数据用于指示预备缓冲仓的备料类型、备料数量以及备料完成时间中的至少一种。搅拌数据包括搅拌时间数据以及搅拌间隔数据；搅拌时间数据用于指示搅拌机进行混炼的持续时间段；搅拌间隔数据用于指示相邻两次混炼之间的时间间隔。可选地，入料数据直接决定了不同原料的添加量，也即，入料数据直接决定了加入搅拌的原料配方。
31.综上所述，本技术实施例提供的方法，在镁碳砖混炼的过程中，计算机设备进行原料状态与环境状态的确定，并基于原料状态与环境状态确定对于混炼的工艺流程后，将与工艺流程对应的数据发送至混炼控制器当中。在镁碳砖混炼的全过程中，由计算机设备根据实际情况灵活确定搅拌的工艺流程，并由控制器对于搅拌设备进行精确控制，实现了搅拌过程根据最佳的搅拌工艺精准执行，进而提高了搅拌产物的质量。
32.图3示出了本技术一个示例性实施例提供的一种智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统的结构示意图，该系统包括服务器310、计算机设备320、原料控制搅拌器330、至少一个混炼装置340和至少一个有轨制导车辆（rail guided vehicle，rgv）350。混炼装置包括至少两个原料入料仓341、预备缓冲仓342、搅拌机343、至少一个除尘风机344、至少一个温度传感器345以及至少一个湿度传感器346。原料入料仓341以及预备缓冲仓342的物料出口均与搅拌机343的物料入口连接。计算机设备320与混炼控制器330通信连接；混炼控制器330与混炼装置340通信连接。计算机设备320具有生成并显示可视化界面的功能。
33.在本技术实施例的一个示例中，混炼装置中还包括至少一个除尘风机。除尘风机位于混炼装置内，至少一个除尘风机的位置分别与原料入料仓、预备缓冲仓以及搅拌机的位置对应；混炼控制器与除尘风机通信连接。
34.可选地，除尘风机为变频除尘风机，变频除尘风机具有第一档位和第二档位，第一
档位用于进行原料回收，第二档位用于进行灰尘清除，以实现对于混炼装置内的清洁以及部分尘状原料的回收。
35.在此情况下，计算机设备，还用于基于原料间隔数据、备料数据以及搅拌间隔数据，确定除尘数据，除尘数据用于指示除尘风机的工作时间段；将除尘数据发送至混炼控制器。混炼控制器，用于接受除尘数据，基于除尘数据生成除尘控制信号，将除尘控制信号发送至混炼装置，混炼装置，还用于接收除尘控制信号；根据除尘控制信号通过除尘风机进行除尘。除尘风机的工作时间需要与原料入料仓、预备缓冲仓以及搅拌机的工作时间相错开，故计算机设备在确定除尘风机的工作时间时，需要首先确定原料入料仓、预备缓冲仓以及搅拌机的工作时间。
36.在本技术实施例的一个示例中，原料入料仓包括至少一个石墨入料仓以及至少一个树脂入料仓。石墨与树脂均为炼钢用镁碳砖制备的必要原料，故对应两类不同原料，需要设置相互隔离的原料入料仓。
37.在本技术实施例的一个示例中，混炼装置中还包括至少一个温度传感器以及所述湿度传感器，所述温度传感器以及所述湿度传感器与所述混炼控制器通信连接。可选地，温度传感器与湿度传感器即贴附在混炼装置的表面，以实时获取与混炼装置对应的温度数据以及湿度数据。
38.混炼控制器，还用于通过温度传感器获取温度数据，并通过湿度传感器获取湿度数据；将温度数据以及湿度数据发送至计算机设备。计算机设备，用于接收温度数据以及湿度数据。
39.在本技术实施例的一个示例中，计算机设备还用于生成可视化界面，以可视化数据形式在可视化界面上显示混炼装置环境数据、原料数据以及工艺数据。
40.请参考图4，在混炼装置界面400中，包括混炼装置示意区域410、环境数据显示区域420、原料数据显示区域430、工艺数据显示区域440以及进度显示区域450。在混炼装置示意区域410，包括混炼装置的示意形态；在环境数据显示区域420，显示有当前的工作温度和工作湿度，在原料数据显示区域430中，显示有当前正在搅拌的配方代码，以及预备缓冲仓中存储的混合原料的配方代码；在工艺数据显示区域440中，显示有当前的工作参数；在进度显示区域450中，以进度条形式显示当前搅拌工作的进度。
41.在本技术实施例中，计算机设备还用于将所述环境数据、混炼装置环境数据以及所述工艺数据向所述服务器进行同步。可选地，本技术实施例中，服务器实现为传统服务器、云计算服务器、仓库设备控制系统（warehouse control system ，wcs）或仓库管理系统（warehouse management system，wms）中的至少一种，服务器与计算机设备通过万兆网络通信连接。在此情况下，服务器向计算机设备发送调动数据，计算机设备基于调度数据向rgv发送控制指令，使rgv在不同的混炼装置之间进行运动，执行混炼装置之间的取料卸料功能。
42.综上所述，本技术实施例提供的系统，在镁碳砖混炼的过程中，计算机设备进行原料状态与环境状态的确定，并基于原料状态与环境状态确定对于混炼的工艺流程后，将与工艺流程对应的数据发送至混炼控制器当中，由混炼控制器进行控制信号的生成与转发，并最终控制混炼装置根据控制信号执行混炼工作。在镁碳砖混炼的全过程中，由计算机设备根据实际情况灵活确定搅拌的工艺流程，并由控制器对于搅拌设备进行精确控制，实现
了搅拌过程根据最佳的搅拌工艺精准执行，进而提高了搅拌产物的质量。二次除尘系统分区域覆盖整个工厂，实现工厂环境洁净、友好，原料高效使用。一次除尘原料直接回收到当前的有料仓，做到最大利用，二次除尘过滤后的微尘，实现最低排放。
43.上述仅为本技术的可选实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统，其特征在于，所述搅拌系统包括计算机设备、混炼控制器和至少一个混炼装置；所述混炼装置包括至少两个原料入料仓、预备缓冲仓以及搅拌机；所述原料入料仓以及所述预备缓冲仓的物料出口均与所述搅拌机的物料入口连接；所述计算机设备与所述混炼控制器通信连接；所述混炼控制器与所述混炼装置通信连接；所述计算机设备，用于获取混炼装置环境数据以及原料数据，所述混炼装置环境数据用于指示所述混炼装置周围的温度以及湿度，所述原料数据用于指示所述原料入料仓中的原料的状态；基于所述混炼装置环境数据生成工艺数据，所述工艺数据中包括入料数据以及搅拌数据，所述入料数据用于控制所述原料入料仓以及所述预备缓冲仓，所述搅拌数据用于控制所述搅拌机；向所述混炼控制器发送所述工艺数据；所述混炼控制器，用于接收所述工艺数据；基于所述工艺数据生成控制信号；将所述控制信号发送至所述混炼装置；所述混炼装置，用于接收所述控制信号；根据所述控制信号通过所述原料入料仓进行原料入料；根据所述控制信号通过所述预备缓冲仓进行备料；根据所述控制信号通过所述搅拌机进行混炼。2.根据权利要求1所述的智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统，其特征在于，所述工艺数据包括入料数据和搅拌数据；所述入料数据中包括原料入料时间数据、原料入料间隔数据以及备料数据；所述原料入料时间数据用于指示所述原料入料仓进行所述原料入料的持续时间段；所述原料入料间隔数据用于指示相邻两次所述原料入料之间的时间间隔；所述备料数据用于指示所述预备缓冲仓的备料类型、备料数量以及备料完成时间中的至少一种。3.根据权利要求2所述的智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统，其特征在于，所述搅拌数据包括搅拌时间数据以及所述搅拌间隔数据；所述搅拌时间数据用于指示所述搅拌机进行所述混炼的持续时间段；所述搅拌间隔数据用于指示相邻两次混炼之间的时间间隔。4.根据权利要求3所述的智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统，其特征在于，所述混炼装置中还包括至少一个除尘风机，所述除尘风机位于所述混炼装置内，所述至少一个除尘风机的位置分别与所述原料入料仓、所述预备缓冲仓以及所述搅拌机的位置对应；所述混炼控制器与所述除尘风机通信连接；所述计算机设备，还用于基于所述原料间隔数据、所述备料数据以及所述搅拌间隔数据，确定除尘数据，所述除尘数据用于指示所述除尘风机的工作时间段；将所述除尘数据发送至所述混炼控制器；所述混炼控制器，用于接受所述除尘数据，基于所述除尘数据生成除尘控制信号，将所述除尘控制信号发送至所述混炼装置；所述混炼装置，用于接收所述除尘控制信号；根据所述除尘控制信号通过所述除尘风机进行除尘。5.根据权利要求4所述的智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统，其特征在于，所述除尘风机
为变频除尘风机；所述变频除尘风机具有第一档位以及第二档位，所述第一档位用于进行原料回收，所述第二档位用于进行灰尘清除。6.根据权利要求1所述的智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统，其特征在于，所述至少两个原料入料仓包括至少一个石墨入料仓，以及至少一个树脂入料仓。7.根据权利要求1所述的智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统，其特征在于，所述计算机设备，还用于生成可视化监控界面，以可视化数据形式在所述可视化界面上显示所述混炼装置环境数据、所述原料数据以及所述工艺数据。8.根据权利要求1所述的智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统，其特征在于，所述混炼装置环境数据包括温度数据以及湿度数据，所述混炼装置中还包括至少一个温度传感器以及所述湿度传感器，所述温度传感器以及所述湿度传感器与所述混炼控制器通信连接；所述混炼控制器，还用于通过所述温度传感器获取所述温度数据，并通过所述湿度传感器获取所述湿度数据；将所述温度数据以及所述湿度数据发送至所述计算机设备；所述计算机设备，用于接收所述温度数据以及所述湿度数据。9.根据权利要求1所述的智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统，其特征在于，所述搅拌系统还包括服务器；所述服务器与所述计算机设备通信连接；所述计算机设备，用于将所述环境数据、混炼装置环境数据以及所述工艺数据向所述服务器进行同步。10.一种智能化的炼钢用镁碳砖混炼装置的控制方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至9任一所述的智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统内的计算机设备中，所述方法包括：获取混炼装置环境数据以及原料数据，所述混炼装置环境数据用于指示所述混炼装置周围的温度以及湿度，所述原料数据用于指示所述原料入料仓中的原料的状态；基于所述混炼装置环境数据生成工艺数据，所述工艺数据中包括入料数据以及搅拌数据，所述入料数据用于控制所述原料入料仓以及所述预备缓冲仓，所述搅拌数据用于控制所述搅拌机；向所述混炼控制器发送所述工艺数据。

技术总结
本申请关于智能化的炼钢用镁碳砖混炼系统及其控制方法，涉及镁碳砖制备领域。该系统包括计算机设备、混炼控制器和至少一个混炼装置；混炼装置包括至少两个原料入料仓、预备缓冲仓以及搅拌机；原料入料仓以及预备缓冲仓的物料出口均与搅拌机的物料入口连接；计算机设备与混炼控制器通信连接；混炼控制器与混炼装置通信连接；在镁碳砖混炼的全过程中，由计算机设备根据实际情况灵活确定搅拌的工艺流程，提高了搅拌产物的质量。二次除尘系统分区域覆盖整个工厂，实现工厂环境洁净、友好，原料高效使用。一次除尘原料直接回收到当前的有料仓，做到最大利用，二次除尘过滤后的微尘，实现最低排放。低排放。低排放。


技术研发人员：彭仁 龚海涛
受保护的技术使用者：江苏苏嘉集团新材料有限公司
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/7/22