一种高炉出铁控制装置、系统及方法与流程

1.本发明实施例涉及冶金技术领域，尤其涉及一种高炉出铁控制装置、系统及方法。


背景技术：

2.由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉炼铁时，需要炉下工作人员将出铁包与出铁口对位，一包出铁完成后，还需要炉上工作人员摆嘴到下一包，所有铁包出铁完成后，还需要人工调车来运输铁包，这就需要炉上炉下人员的实时沟通。
3.但是，目前的高炉炼铁，炉上炉下人员沟通时需要接打电话，而且都是人工判断铁包是否对位，是否需要更换铁包等，极为不便，人工成本也较高。


技术实现要素：

4.本发明提供一种高炉出铁控制装置、系统及方法称，以实现炉上炉下人员方便沟通。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种高炉出铁控制装置，高炉出铁控制装置包括：感应模块、牵引模块、位置检测模块、控制模块和重量检测模块；
6.所述感应模块与所述控制模块的第一输入端连接，所述控制模块用于在所述感应模块检测到铁包与所述牵引模块匹配，且机车与所述牵引模块分离时，发出对位控制信号至所述牵引模块，所述牵引模块用于在接收到所述对位控制信号时将铁包和过渡包对位；
7.所述位置检测模块与所述控制模块的第二输入端连接，所述位置检测模块用于检测铁包和过渡包的位置，所述控制模块用于确定所述铁包位置满足第一预设位置，且所述过渡包位置满足第二预设位置时，发出出铁控制信号；
8.所述重量检测模块与所述控制模块的第三输入端连接，所述重量检测模块用于检测所述铁包的重量，所述控制模块还用于所述铁包的重量满足预设重量时，发出更换铁包控制信号。
9.可选地，高炉出铁控制装置还包括：出铁检测模块；
10.所述出铁检测模块与所述控制模块的第四输入端连接，所述出铁检测模块用于检测出铁信号，并将所述出铁信号发送至所述控制模块。
11.可选地，高炉出铁控制装置还包括报警模块；
12.所述报警模块与所述控制模块的第一输出端电连接，所述控制模块用于在接收到所述出铁信号时控制所述报警模块发出第一报警信号；所述报警模块用于所述控制模块发出出铁控制信号时，发出第二报警信号；所述报警模块还用于所述控制模块发出更换铁包控制信号时，发出第三报警信号。
13.可选地，高炉出铁控制装置还包括按钮；
14.所述按钮与所述控制模块连接，所述控制模块用于在所述按钮处于第一状态时，发出出铁完成控制信号。
15.可选地，所述牵引模块还与所述控制模块的第二输出端连接，所述牵引模块用于所述控制模块发出更换铁包控制信号时更换铁包；所述牵引模块还用于所述控制模块发出出铁完成控制信号时进行脱钩并移动至第三预设位置。
16.可选地，高炉出铁控制装置还包括语音模块；
17.所述语音模块与所述控制模块的第三输出端连接，所述控制模块用于在所述牵引模块移动至所述第三预设位置时，控制所述语音模块发出语音信号。
18.第二方面，本发明实施例还提供了一种高炉出铁控制系统，高炉出铁控制系统包括第一方面任意所述的高炉出铁控制装置，还包括图像采集模块和显示模块；
19.所述图像采集模块和所述显示模块通信连接，所述显示模块用于显示所述图像采集模块采集的所述高炉出铁控制装置的图像信息。
20.第三方面，本发明实施例还提供了一种高炉出铁控制方法，高炉出铁控制方法包括：
21.检测铁包与牵引模块匹配，且机车与所述牵引模块分离时，发出对位控制信号至所述牵引模块，所述牵引模块在接收到所述对位控制信号时将铁包和过渡包对位；
22.检测铁包和过渡包的位置；
23.确定所述铁包位置满足第一预设位置，且所述过渡包位置满足第二预设位置时，发出出铁控制信号；
24.检测所述铁包的重量；
25.所述铁包的重量满足预设重量时，发出更换铁包控制信号。
26.可选地，在发出出铁控制信号之后，还包括：
27.检测出铁信号，并将所述出铁信号发送至控制模块。
28.可选地，高炉出铁控制方法还包括：
29.在按钮处于第一状态时，发出出铁完成控制信号。
30.本发明中，高炉出铁控制装置包括：感应模块、牵引模块、位置检测模块、控制模块和重量检测模块，当感应模块检测到铁包与牵引模块匹配，且机车与牵引模块分离时，控制模块发出对位控制信号至牵引模块，牵引模块进行铁包和过渡包的自动对位，位置检测模块对铁包和过渡包的位置进行检测，控制模块判断铁包的位置满足第一预设位置，且过渡包的位置满足第二预设位置时，表明铁包对位完成，控制模块就会发出出铁控制信号。在出铁的过程中，重量检测模块实时检测铁包的重量，并将铁包的重量发送至控制模块，当控制模块确定铁包的重量满足预设重量时，表明当前铁包装铁完成，控制模块就会发出更换铁包控制信号，以更换下一个铁包进行装铁。本发明解决了炉上炉下人员沟通时需要接打电话，而且都是人工判断铁包是否对位、是否需要更换铁包等，极为不便的问题，实现了铁包的自动对位，实现了自动判断铁包是否对位、是否需要更换铁包等，并且达到了炉上炉下人员方便沟通的效果。
附图说明
31.图1是本发明实施例提供的一种高炉出铁控制装置的电路结构示意图；
32.图2是本发明实施例提供的另一种高炉出铁控制装置的电路结构示意图；
33.图3是本发明实施例提供的另一种高炉出铁控制装置的结构示意图；
34.图4是本发明实施例提供的一种高炉出铁控制系统的示意图；
35.图5是本发明实施例提供的另一种高炉出铁控制系统的示意图；
36.图6是本发明实施例提供的一种高炉出铁控制方法的流程图；
37.图7是本发明实施例提供的另一种高炉出铁控制方法的流程图；
38.图8是本发明实施例提供的另一种高炉出铁控制方法的流程图。
具体实施方式
39.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
40.图1是本发明实施例提供的一种高炉出铁控制装置的电路结构示意图，参见图1，高炉出铁控制装置包括：感应模块110、牵引模块120、位置检测模块130、控制模块140和重量检测模块150；感应模块110与控制模块140的第一输入端连接，控制模块140用于在感应模块110检测到铁包与牵引模块120匹配，且机车与牵引模块120分离时，发出对位控制信号至牵引模块120，牵引模块120用于在接收到对位控制信号时将铁包和过渡包对位；位置检测模块130与控制模块140的第二输入端连接，位置检测模块130用于检测铁包和过渡包的位置，控制模块140用于确定铁包位置满足第一预设位置，且过渡包位置满足第二预设位置时，发出出铁控制信号；重量检测模块150与控制模块140的第三输入端连接，重量检测模块150用于检测铁包的重量，控制模块140还用于铁包的重量满足预设重量时，发出更换铁包控制信号。
41.具体地，牵引模块120例如包括牵引车，感应模块110可以检测铁包是否与牵引模块120匹配，例如检测铁包是否挂在牵引模块120上，感应模块110还可以检测机车与牵引模块120是否分离，例如检测机车与牵引模块120是否脱钩。当感应模块110检测到铁包与牵引模块20匹配，且机车与牵引模块120分离时，控制模块140发出对位控制信号至牵引模块120，牵引模块120进行铁包和过渡包的自动对位，即将铁包与出铁口对位，过渡包为下一个铁包，位置检测模块130对铁包和过渡包的位置进行检测，并把检测的位置信息发送至控制模块140，控制模块140判断铁包的位置满足第一预设位置，且过渡包的位置满足第二预设位置时，表明铁包对位完成，控制模块140就会发出出铁控制信号，炉上人员接收到出铁控制信号时，就会开闸出铁。在出铁的过程中，重量检测模块150实时检测铁包的重量，并将铁包的重量发送至控制模块140，当控制模块140确定铁包的重量满足预设重量时，表明当前铁包装铁完成，控制模块140就会发出更换铁包控制信号，以更换下一个铁包进行装铁。从而实现了铁包的自动对位，实现了自动判断铁包是否对位、是否需要更换铁包等，并且实现了炉上炉下人员方便沟通。
42.其中，控制模块140例如包括可编程逻辑控制器(programmable logic controller，plc)。
43.本实施例的技术方案，高炉出铁控制装置包括：感应模块、牵引模块、位置检测模块、控制模块和重量检测模块，当感应模块检测到铁包与牵引模块匹配，且机车与牵引模块分离时，控制模块发出对位控制信号至牵引模块，牵引模块进行铁包和过渡包的自动对位，位置检测模块对铁包和过渡包的位置进行检测，控制模块判断铁包的位置满足第一预设位
置，且过渡包的位置满足第二预设位置时，表明铁包对位完成，控制模块就会发出出铁控制信号。在出铁的过程中，重量检测模块实时检测铁包的重量，并将铁包的重量发送至控制模块，当控制模块确定铁包的重量满足预设重量时，表明当前铁包装铁完成，控制模块就会发出更换铁包控制信号，以更换下一个铁包进行装铁。本实施例的技术方案解决了炉上炉下人员沟通时需要接打电话，而且都是人工判断铁包是否对位、是否需要更换铁包等，极为不便的问题，实现了铁包的自动对位，实现了自动判断铁包是否对位、是否需要更换铁包等，并且达到了炉上炉下人员方便沟通的效果。
44.在上述实施方案的基础上，图2是本发明实施例提供的另一种高炉出铁控制装置的电路结构示意图，可选地，参见图2，高炉出铁控制装置还包括：出铁检测模块160；出铁检测模块160与控制模块140的第四输入端连接，出铁检测模块160用于检测出铁信号，并将出铁信号发送至控制模块140。
45.示例性的，出铁检测模块160例如包括激光探测器，出铁检测模块160检测到有铁水流出时，发送出铁信号至控制模块140，控制模块140就会得知铁水流出。
46.可选地，参见图2，高炉出铁控制装置还包括：报警模块170；报警模块170与控制模块140的第一输出端电连接，控制模块140用于在接收到出铁信号时控制报警模块170发出第一报警信号；报警模块170用于控制模块140发出出铁控制信号时，发出第二报警信号；报警模块170还用于控制模块140发出更换铁包控制信号时，发出第三报警信号。
47.具体地，报警模块170例如包括声光报警器，当牵引模块120进行铁包对位时，报警模块170一直发出声光报警，使得炉上炉下工作人员获知铁包正在对位，当控制模块140判断铁包的位置满足第一预设位置，且过渡包的位置满足第二预设位置时，表明铁包对位完成，控制模块140就会发出出铁控制信号，报警模块170就会发出第二报警信号，第二报警信号例如为绿色指示灯闪烁，声音报警器响三声，炉上工作人员就会接收到出铁控制信号，就会开闸出铁。当出铁检测模块160检测有铁水流出时，控制模块140接收到出铁信号时就会控制报警模块170发出第一报警信号，第一报警信号例如为红色指示灯亮，绿色指示灯灭，使得炉上炉下工作人员获知铁水流出，无需打电话沟通，方便了工作人员的沟通。当控制模块140确定铁包的重量满足预设重量时，表明当前铁包装铁完成，控制模块140就会发出更换铁包控制信号，报警模块170就会发出第三报警信号，第三报警信号例如为红色指示灯闪烁，声音报警器响两声，炉上炉下工作人员就会获知当前铁包装铁完成，需要更换铁包，炉上工作人员就会摆嘴到下一个铁包，从而方便了工作人员的沟通。
48.可选地，参见图2，高炉出铁控制装置还包括按钮180；按钮180与控制模块140连接，控制模块140用于在按钮180处于第一状态时，发出出铁完成控制信号。
49.具体地，牵引模块120上例如可以挂三个铁包，当牵引模块120上所有的铁包都装铁完成时，炉上工作人员按压按钮180，控制模块140检测到按钮180处于第一状态时，例如是按钮180处于按下状态时，控制模块140就会发出出铁完成控制信号。
50.可选地，参见图2，牵引模块120还与控制模块140的第二输出端连接，牵引模块120用于控制模块140发出更换铁包控制信号时更换铁包；牵引模块120还用于控制模块140发出出铁完成控制信号时进行脱钩并移动至第三预设位置。
51.具体地，当前铁包装铁完成时，炉上工作人员就会摆嘴到下一个铁包，控制模块140就会发出更换铁包控制信号至牵引模块120，牵引模块120就会进行铁包的对位，以对位
到下一个铁包，从而实现铁包的更换。示例性的，当牵引模块120在更换铁包时，报警模块170的红色指示灯闪烁，直到第二个铁包对位完成。当控制模块140检测到按钮180处于第一状态时，控制模块140就会发出出铁完成控制信号至牵引模块120，牵引模块120就会将铁包进行脱钩并移动到第三预设位置，第三预设位置例如为待命位置，准备下一趟机车推过来的铁包与牵引模块120挂好，做下一个流程任务。示例性的，牵引模块120移动过程中报警模块170不断地报警直至牵引模块120达到第三预设位置才停止，使得炉上炉下工作人员可以实时获知牵引模块120的工作状态，而不用进行电话沟通，方便了炉上炉下人员的沟通。
52.可选地，参见图2，高炉出铁控制装置还包括语音模块190；语音模块190与控制模块140的第三输出端连接，控制模块140用于在牵引模块120移动至第三预设位置时，控制语音模块190发出语音信号。
53.具体地，当牵引模块120移动至第三预设位置时，控制模块140就会控制语音模块190发出语音信号，语音模块190例如为语音播放器，语音信号例如为“某某铁口出铁完毕，机车可挂车去炼钢”，从而使得机车工作人员获知牵引模块120的工作状态，无需进行电话沟通。
54.可选地，高炉出铁控制装置还包括故障检测模块，故障检测模块可以实时检测高炉出铁控制装置中各个设备的运行状态，并发送至控制模块140，当控制模块140确定某个模块故障时，就会发出故障控制信号至报警模块170，报警模块170就会发出故障报警信号，使得工作人员及时获知故障信息。并且控制模块140会控制所有的模块停止工作，从而避免安全事故的发生。
55.可选地，高炉出铁控制装置还包括手动自动切换按钮，当高炉出铁控制装置中的某个模块出现故障时，可以启动手动自动切换按钮，从而切换至手动模式，工作人员人工操控，可以避免在维修时影响生产。
56.可选地，高炉出铁控制装置还包括距离检测模块，距离检测模块与控制模块140的第五输入端电连接，距离检测模块可以检测机车与牵引模块120之间的距离，并发送至控制模块140，当控制模块140确定机车与牵引模块120之间的距离大于或等于预设距离时，表明机车远离牵引模块120，控制模块140就会发出对位控制信号至牵引模块120，牵引模块120在接收到对位控制信号时将铁包和过渡包对位，从而避免机车与牵引模块120之间的距离过近，避免机车影响牵引模块120工作，达到了安全作业的效果。
57.可选地，高炉出铁控制装置还包括自动抱闸模块191，自动抱闸模块191与控制模块140电连接，当牵引模块120完成铁包的对位后，即控制模块140根据位置检测模块130确定铁包对位完成后，控制模块140就会发送抱闸控制信号至自动抱闸模块191，自动抱闸模块191将装有铁包的铁水车抱闸锁闭，使得固定铁水车，避免铁包在对位完成再次移动。
58.可选地，自动抱闸模块191包括自动抱闸单元和抱闸检测单元，自动抱闸单元与控制模块140的第四输出端电连接，抱闸检测单元与控制模块140的第六输入端电连接。控制模块140根据位置检测模块130确定铁包对位完成后，控制模块140就会发送抱闸控制信号至自动抱闸单元，自动抱闸单元将铁水车抱闸锁闭，抱闸检测单元对铁水车的抱闸状态进行检测，并将检测的抱闸信息发送至控制模块140，控制模块140根据抱闸检测单元检测的抱闸状态信息确定铁水车抱闸锁闭后，控制模块140就会发出出铁控制信号。
59.图3是本发明实施例提供的另一种高炉出铁控制装置的结构示意图，可选地，参见
图3，图3示出了高炉出铁控制装置的现场应用示意图，牵引模块120用于牵引铁包，感应模块110设置在铁包的挂钩处，感应模块110还设置在机车的挂钩处，感应模块110可以检测铁包是否与牵引模块匹配，例如检测铁包是否挂在牵引模块120上，感应模块110还可以检测机车与牵引模块120是否分离。出铁检测模块160设置在出铁水位置，可以检测是否有铁水流出。位置检测模块130和重量检测模块150设置在正在装铁水的铁包处，位置检测模块130检测铁包是否对位，重量检测模块150检测铁包的重量，以判断铁包是否装铁完成。自动抱闸模块191设置在装有铁包的铁水车的车轮处，以对铁水车进行固定，避免铁包在对位后移动。
60.本实施例还提供了一种高炉出铁控制系统，图4是本发明实施例提供的一种高炉出铁控制系统的示意图，参见图4，高炉出铁控制系统包括上述技术方案任意所述的高炉出铁控制装置100，还包括图像采集模块210和显示模块220；图像采集模块210和显示模块220通信连接，显示模块220用于显示图像采集模块210采集的高炉出铁控制装置100的图像信息。
61.具体地，高炉出铁控制系统包括上述技术方案任意所述的高炉出铁控制装置100，包括高炉出铁控制装置100的高炉出铁控制系统可以实现铁包的自动对位，并实现铁包是否对位的判断、铁包是否装铁完成的判断，可以方便炉上炉下工作人员的沟通。高炉出铁控制系统还包括图像采集模块210和显示模块220，图像采集模块210例如为摄像头，图像采集模块210可以实时采集高炉出铁控制装置100的图像信息，并将图像信息发送至显示模块220，例如是通过光纤收发柜发送至显示模块220，显示模块220进行图像信息的实时显示，使得控制室的工作人员可以实时观察高炉出铁控制装置100的工作状态。
62.需要说明的是，图4中，高炉出铁控制装置100与图像采集模块210之间的连接线只是表示图像采集模块210采集高炉出铁控制装置100的图像信息，并不表示高炉出铁控制装置100与图像采集模块210电连接。
63.图5是本发明实施例提供的另一种高炉出铁控制系统的示意图，可选地，参见图5，图5示出了高炉出铁控制系统的现场应用图，高炉出铁控制系统分为炉上铁口区域、炉下铁包对位区域和炉下操作室区域，显示模块220设置在炉下操控室区域，使得炉下工作人员可以实时监控铁口的工作状态，并且炉下操控室区域还是设置有1号铁口按钮和2号铁口按钮，使得操控室的工作人员可以远程控制铁口，炉下操控室区域与炉上铁口区域电缆连接，可以实现炉下操控室区域与炉上铁口区域的通信，炉下操控室区域与炉下铁包对位区域电缆连接，可以实现炉下操控室区域与炉下铁包对位区域的通信。炉上铁口区域、炉下铁包对位区域和炉下操作室区域均设置有报警模块170，使得炉上铁口区域、炉下铁包对位区域和炉下操作室区域的工作人员均可实时获知铁口的运行状态，而不用进行电话沟通，从而方便了炉上炉下工作人员之间的沟通。图5中只示出了包括2个铁口的情况，但并不进行限定。炉上铁口区域和炉下铁包对位区域均设置有按钮180，可以使得位置检测模块130或重量检测模块150故障时，人工判断到位或铁包装铁完成时，触发按钮180，控制模块140根据不同的按钮180的状态发出不同的报警控制信号，使得炉上炉下工作人员及时获知铁口的工作状态。
64.本实施例提供的高炉出铁控制系统包括上述实施方案的高炉出铁控制装置，本实施例提供的高炉出铁控制系统实现原理和技术效果与上述实施例类似，此处不再赘述。
65.本实施例还提供了一种高炉出铁控制方法，图6是本发明实施例提供的一种高炉出铁控制方法的流程图，参见图6，高炉出铁控制方法包括：
66.s110、检测铁包与牵引模块匹配，且机车与牵引模块分离时，发出对位控制信号至牵引模块，牵引模块在接收到对位控制信号时将铁包和过渡包对位。
67.具体地，牵引模块120例如包括牵引车，感应模块110可以检测铁包是否与牵引模块120匹配，例如检测铁包是否挂在牵引模块120上，感应模块110还可以检测机车与牵引模块120是否分离，例如检测机车与牵引模块120是否脱钩。当感应模块110检测到铁包与牵引模块120匹配，且机车与牵引模块120分离时，控制模块140发出对位控制信号至牵引模块120，牵引模块120进行铁包和过渡包的自动对位。
68.s120、检测铁包和过渡包的位置。
69.具体地，位置检测模块130对铁包和过渡包的位置进行检测，并把检测的位置信息发送至控制模块140。
70.s130、确定铁包位置满足第一预设位置，且过渡包位置满足第二预设位置时，发出出铁控制信号。
71.具体地，控制模块140判断铁包的位置满足第一预设位置，且过渡包的位置满足第二预设位置时，表明铁包对位完成，控制模块140就会发出出铁控制信号，炉上人员接收到出铁控制信号时，就会开闸出铁。
72.s140、检测铁包的重量。
73.具体地，在出铁的过程中，重量检测模块150实时检测铁包的重量，并将铁包的重量发送至控制模块140。
74.s150、铁包的重量满足预设重量时，发出更换铁包控制信号。
75.具体地，当控制模块140确定铁包的重量满足预设重量时，表明当前铁包装铁完成，控制模块140就会发出更换铁包控制信号，以更换下一个铁包进行装铁。从而实现了铁包的自动对位，实现了自动判断铁包是否对位、是否需要更换铁包等，并且实现了炉上炉下人员方便沟通。
76.在上述实施方案的基础上，图7是本发明实施例提供的另一种高炉出铁控制方法的流程图，可选地，参见图7，高炉出铁控制方法包括：
77.s210、检测铁包与牵引模块匹配，且机车与牵引模块分离时，发出对位控制信号至牵引模块，牵引模块在接收到对位控制信号时将铁包和过渡包对位。
78.s220、检测铁包和过渡包的位置。
79.s230、确定铁包位置满足第一预设位置，且过渡包位置满足第二预设位置时，发出出铁控制信号。
80.s240、检测出铁信号，并将所述出铁信号发送至控制模块。
81.具体地，出铁检测模块160可以检测出铁信号，出铁检测模块160例如包括激光探测器，出铁检测模块160检测到有铁水流出时，发送出铁信号至控制模块140，控制模块140就会得知铁水流出。
82.s250、检测铁包的重量。
83.s260、铁包的重量满足预设重量时，发出更换铁包控制信号。
84.在上述实施方案的基础上，图8是本发明实施例提供的另一种高炉出铁控制方法
的流程图，可选地，参见图8，高炉出铁控制方法包括：
85.s310、检测铁包与牵引模块匹配，且机车与牵引模块分离时，发出对位控制信号至牵引模块，牵引模块在接收到对位控制信号时将铁包和过渡包对位。
86.s320、检测铁包和过渡包的位置。
87.s330、确定铁包位置满足第一预设位置，且过渡包位置满足第二预设位置时，发出出铁控制信号。
88.s340、检测铁包的重量。
89.s350、铁包的重量满足预设重量时，发出更换铁包控制信号。
90.s360、在按钮处于第一状态时，发出出铁完成控制信号。
91.具体地，当所有的铁包都装铁完成时，炉上工作人员按压按钮180，控制模块140检测到按钮180处于第一状态时，例如是按钮180处于按下状态时，控制模块140就会发出出铁完成控制信号。
92.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。