搅拌装置及搅拌控制方法与流程

本申请涉及金属冶炼，尤其涉及一种搅拌装置及搅拌控制方法。

背景技术：

1、在钢铁冶金工业领域中，炼钢是十分重要的一环，而脱硫工艺又是炼钢环节的重要组成部分。

2、现代工业对钢材质量要求越来越高，要求钢材具有高洁净度、高强度等性能，硫化物夹杂容易引起铸坯产生裂纹，影响铸坯表面质量，严重时会影响连铸顺行，造成铸坯漏钢，降低了铸坯收得率和成材率。而铁水预脱硫是洁净钢生产平台的关键技术和重要起点之一，是实现全连铸、连铸连轧和热装热送工艺的技术保障。铁水脱硫过程中需要进行连续搅拌，搅拌的目的是将搅拌头浸入铁水罐熔池一定深度，旋转产生漩涡，同时由给料系统将称量好的脱硫剂加入铁水，使其卷入铁水并充分反应，达到脱硫的目的。铁水的脱硫搅拌程度不但关系着下游钢水的质量，也影响着钢铁企业的生产成本与效益。

3、目前的脱硫搅拌工艺控制中，整个搅拌过程，搅拌头的插入深度、搅拌速度、搅拌时间都需要人工控制，搅拌头的插入深度通常为固定值，缺少深浅的判定依据；搅拌速度也是人工凭经验控制；搅拌时间长短也是肉眼观察后，根据经验来判断是否结束。实际生产过程中，操作人员并不会频繁修改搅拌参数来调整搅拌深度、搅拌速度、搅拌时间，导致搅拌效果不及预期，脱硫效果较差。

技术实现思路

1、本申请提供一种搅拌装置及搅拌控制方法，该搅拌装置能够改善搅拌效果和铁水脱硫效果、缩短搅拌时间、延长搅拌装置本体的使用寿命。

2、第一方面，本申请提供一种搅拌装置，包括：

3、搅拌装置本体；

4、升降驱动模块，连接所述搅拌装置本体并带动所述搅拌装置本体升降运动；

5、搅拌参数检测模块，用于检测搅拌装置本体的运行参数，所述运行参数包括搅拌时间、搅拌速度和搅拌深度；

6、成像模块，设于铁水液面的上方，用于获取铁水液面的结渣图像；

7、控制器，与所述搅拌装置本体、所述升降驱动模块、所述搅拌参数检测模块和所述成像模块连接，用于根据所述搅拌参数检测模块和所述成像模块的检测结果控制所述升降驱动模块及所述搅拌装置本体运行。

8、在一些实施例中，所述搅拌参数检测模块包括：

9、液面检测模块，用于检测铁水的液面位置；

10、位移检测模块，用于检测所述搅拌装置本体的升降位移；

11、转速检测模块，设于所述搅拌装置本体且用于检测所述搅拌装置本体的转速；

12、计时模块，用于检测所述搅拌装置本体的通电搅拌运行时长。

13、在一些实施例中，所述搅拌装置本体包括：

14、搅拌电机，连接所述升降驱动模块；

15、搅拌桨叶，与所述搅拌电机的输出轴连接；

16、所述液面检测模块为设于所述搅拌桨叶的底端的张力传感器。

17、在一些实施例中，所述转速检测模块为设于所述搅拌电机的第一编码器。

18、在一些实施例中，所述升降驱动模块包括：

19、升降电机；

20、传动组件，输入端与所述升降电机的输出轴连接，输出端与所述搅拌电机连接，能够将所述升降电机的输出轴的转动转化为带动所述搅拌电机升降的升降运动；

21、所述位移检测模块为设于所述升降电机的第二编码器。

22、第二方面，本申请提供一种搅拌控制方法，适用于上述搅拌装置的运行控制，包括：

23、获取待搅拌铁水的规格信息和所述搅拌装置本体的累计运行时长，所述规格信息至少包括铁水的质量和铁水的液面深度；

24、根据所述规格信息及所述累计运行时长设定所述搅拌装置本体的运行参数，所述运行参数包括搅拌深度、搅拌速度以及搅拌时长；

25、按照所述运行参数控制所述升降驱动模块及所述搅拌装置本体自动运行。

26、在一些实施例中，所述按照所述运行参数控制所述升降驱动模块及所述搅拌装置本体自动运行的步骤包括：

27、在未加入脱硫剂时按照第一设定转速对铁水进行搅拌；

28、向铁水加入脱硫剂并按照第二设定转速对铁水进行搅拌。

29、在一些实施例中，所述第一设定转速为30±5转/分，所述第二设定转速为80±10转/分。

30、在一些实施例中，所述按照所述运行参数控制所述升降驱动模块及所述搅拌装置本体运行的步骤还包括：

31、实时获取铁水液面的图像信息；

32、对所述图像信息进行处理得到铁水液面的结渣状况；

33、根据所述结渣状况调节所述搅拌装置本体和所述升降驱动模块运行。

34、在一些实施例中，所述根据所述结渣状况调节所述搅拌装置本体和所述升降驱动模块运行的步骤包括：

35、在铁水液面的硫渣悬浮成块占比超过90％时，降低所述搅拌装置本体的转速，并控制所述升降驱动模块带动所述搅拌装置本体上升以脱离铁水。

36、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：成像模块能够获取铁水液面的结渣图像并反馈给控制器，控制器能够基于结渣图像判断铁水的结渣状况；搅拌参数检测模块能够检测搅拌装置本体的搅拌时间、搅拌速度和搅拌深度等运行参数，并将运行参数反馈给控制器；控制器能够根据铁水液面的结渣状况以及搅拌装置本体当前的运行参数控制升降驱动模块调节搅拌装置本体插入铁水液面的深度也即调节搅拌深度、控制搅拌装置本体改变搅拌速度和调节搅拌时间。上述利用控制器基于检测结果实时控制改变搅拌装置本体运行参数的方式能够显著改善搅拌效果和脱硫效果，缩短搅拌时间，减少搅拌装置本体的磨损，延长搅拌装置本体的使用寿命。

技术特征：

1.一种搅拌装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌参数检测模块包括：

3.根据权利要求2所述的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌装置本体包括：

4.根据权利要求3所述的搅拌装置，其特征在于，所述转速检测模块为设于所述搅拌电机的第一编码器。

5.根据权利要求3所述的搅拌装置，其特征在于，所述升降驱动模块包括：

6.一种搅拌控制方法，其特征在于，适用于权利要求1-5任一项所述的搅拌装置的运行控制，包括：

7.根据权利要求6所述的搅拌控制方法，其特征在于，所述按照所述运行参数控制所述升降驱动模块及所述搅拌装置本体自动运行的步骤包括：

8.根据权利要求7所述的搅拌控制方法，其特征在于，所述第一设定转速为30±5转/分，所述第二设定转速为80±10转/分。

9.根据权利要求6至8任一项所述的搅拌控制方法，其特征在于，所述按照所述运行参数控制所述升降驱动模块及所述搅拌装置本体运行的步骤还包括：

10.根据权利要求9所述的搅拌控制方法，其特征在于，所述根据所述结渣状况调节所述搅拌装置本体和所述升降驱动模块运行的步骤包括：

技术总结本申请涉及金属冶炼技术领域，特别涉及一种搅拌装置及搅拌控制方法。搅拌装置包括搅拌装置本体、升降驱动模块、搅拌参数检测模块、成像模块和控制器；搅拌装置本体用来搅拌铁水，升降驱动模块与搅拌装置本体连接并能够驱动搅拌装置本体升降运动；搅拌参数检测模块用来检测搅拌装置本体的搅拌时间、搅拌速度和搅拌深度等运行参数；成像模块设置在铁水液面上方，用来获取铁水液面的结渣图像；控制器与搅拌装置本体、升降驱动模块、搅拌参数检测模块及成像模块连接，用来根据搅拌参数检测模块和成像模块的检测结果控制升降驱动模块和搅拌装置本体运行。上述搅拌装置能够改善搅拌效果、缩短搅拌时间、延长搅拌装置本体的使用寿命。技术研发人员：邓力文,田运辉,谢卫东,肖小文受保护的技术使用者：衡阳镭目科技有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11