一种回转窑煅烧精铸砂的方法与流程 专利技术说明

供热;炉灶;通风;干燥设备的制造及其应用技术1.本发明涉及煅烧精铸砂技术领域，具体涉及一种回转窑煅烧精铸砂的方法。背景技术：2.精密铸造砂是指由优质的硬质高岭土经高温煅烧后加工成粗细不同要求颗粒砂产品，是用于熔模精密铸造多层型壳铸型的主要耐火材料。其主要成分al2o3和sio2以及少量的铁及碱金属氧化物，其岩相组成为莫来石相(3al2o3·2sio2)，其余为方石英相和少量玻璃相。广泛用于航空航天、燃气轮机、军工、核电及能源、汽车及高铁、化工、机械、体育用品等。3.目前在使用回转窑煅烧生产精铸砂作业时常使用化石燃料，随着我国经济连年高速发展，在经济连续快速增长的同时，对自然资源需求的压力和对环境承载能力的压力也越来越重。国家对清洁生产、低碳经济、循环经济的重视也与日俱增，而且现有的精铸砂煅烧过程中无法实时对精铸砂产品进行分析，无法及时发现精铸砂产品的异常，易于造成严重的经济损失，而且对回转窑参数调节时采用人工操作，准确度低，效率低，严重影响精铸砂生产。技术实现要素：4.为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种回转窑煅烧精铸砂的方法：用户通过参数输入模块输入生产参数启动回转窑，并将高岭土送入回转窑进行煅烧，煅烧后通过产品检测模块获取检测对象的产异参数，通过煅烧管理平台根据产异参数获得产异系数，通过窑炉监控模块获取窑炉的炉异参数，通过煅烧管理平台根据炉异参数获得炉异系数，通过异常报警模块接收到产异指令后响起产品异常警示铃，接收到炉异指令后响起窑炉异常警示铃，通过参数调节模块调节气流值，直至气流值＝标流值；解决了现有的精铸砂煅烧过程中无法实时对精铸砂产品进行分析，无法及时发现精铸砂产品的异常，易于造成严重的经济损失，而且对回转窑参数调节时采用人工操作，准确度低，效率低，严重影响精铸砂生产的问题。5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：6.一种回转窑煅烧精铸砂的方法，包括以下步骤：7.步骤一：用户通过参数输入模块输入生产参数启动回转窑，并将高岭土送入回转窑进行煅烧，煅烧后将精铸砂产品输送至产品检测模块；8.步骤二：产品检测模块获取检测对象i的产异参数，并将产异参数发送至煅烧管理平台；其中，产异参数包括角形值jx、均偏值pz以及峰谷值fg；9.步骤三：煅烧管理平台根据产异参数获得产异系数cy，并根据产异系数cy生成产异指令，并将产异指令发送至异常报警模块和窑炉监控模块10.步骤四：窑炉监控模块获取窑炉的炉异参数，并将炉异参数发送至煅烧管理平台；其中，炉异参数包括温差值wc、气体值qt；11.步骤五：煅烧管理平台根据炉异参数获得炉异系数ly，并根据炉异系数ly生成炉异指令和炉调指令，并将炉异指令发送至异常报警模块，将炉调指令发送至参数调节模块；12.步骤六：异常报警模块接收到产异指令后响起产品异常警示铃，接收到炉异指令后响起窑炉异常警示铃；13.步骤七：参数调节模块接收到炉调指令后调节气流值ql，直至气流值ql＝标流值bl。14.作为本发明进一步的方案：所述产品检测模块获取产异参数的具体过程如下：15.随机获取若干组精铸砂产品检测样品，并将其依次标记为检测对象i，i＝1、……、n，n为自然数，每组检测对象i中含有若干颗精铸砂产品；16.获取所有检测对象i的角形系数，求和并求取平均值并将其标记为角形值jx；17.获取检测对象i中所有的精铸砂产品的最长直径和最短直径，并将其分别标记为长径值cj、短径比dj，获得长径值cj、短径比dj的乘积并将其标记为径积值jj，将所有径积值jj求和并求取平均值并将其标记为平径值pj，将径积值jj、平径值pj代入公式jp＝jj-pj2得到径偏值jp，将所有径偏值jp求和并求取平均值并将其标记为均偏值pz；18.将所有长径值cj按照从大到小的顺序进行排序，将位于首位的长径值cj标记为峰径值fj，将所有短径值dj按照从小到大的顺序进行排序，将位于首位的短径值dj标记为谷径值gj，获取峰径值fj、谷径值gj之间的差值并将其标记为峰谷值fg；19.将角形值jx、均偏值pz以及峰谷值fg发送至煅烧管理平台。20.作为本发明进一步的方案：所述煅烧管理平台获得产异系数cy的具体过程如下：21.将角形值jx、均偏值pz以及峰谷值fg代入公式cy＝r1×jx+r2×pz+r3×fg得到产异系数cy，其中，r1、r2以及r3分别为角形值jx、均偏值pz以及峰谷值fg的预设比例系数，且r1+r2+r3＝1，取r1＝0.24，r2＝0.49，r3＝0.27；22.将产异系数cy与预设的产异阈值cyy进行比较：若产异系数cy＞产异阈值cyy，则生成产异指令，并将产异指令发送至异常报警模块和窑炉监控模块。23.作为本发明进一步的方案：所述窑炉监控模块获取炉异参数的具体过程如下：24.接收到产异指令后获取窑炉的内腔平均温度与外表面平均温度之差并将其标记为温差值wc；25.获取窑炉的外部的天然气浓度并将其标记为然度值rd，获取窑炉的外部的氧气浓度值以及窑炉运行前的氧气浓度值，获得两者之间的差值并将其标记为氧差值yc，获取窑炉的外部的二氧化碳气体浓度值以及窑炉运行前的二氧化碳气体浓度值，获得两者之间的差值并将其标记为碳差值tc，将然度值rd、氧差值yc、碳差值tc代入公式qt＝g1×rd+g2×yc+g3×tc得到气体值qt，其中，g1、g2以及g3分别为然度值rd、氧差值yc、碳差值tc的预设比例系数，且g1+g2+g3＝1，取g1＝0.28，g2＝0.33，g3＝0.39；26.将温差值wc、气体值qt发送至煅烧管理平台。27.作为本发明进一步的方案：所述煅烧管理平台获得炉异系数ly的具体过程如下：28.将温差值wc、气体值qt代入公式得到炉异系数ly，其中，q1、q2分别为温差值wc、气体值qt的预设权重系数，且q2＞q1＞1；29.将炉异系数ly与预设的炉异阈值lyy进行比较：若炉异系数ly＞炉异阈值lyy，则生成炉异指令，并将炉异指令发送至异常报警模块；若炉异系数ly≤炉异阈值lyy，则生成炉调指令，并将炉调指令发送至参数调节模块。30.作为本发明进一步的方案：所述参数调节模块调节气流值ql的具体过程如下：31.接收到炉调指令后获取窑炉中燃烧器释放的火焰最大长度和最大宽度，并将其分别标记为焰长值yc和焰宽值yk，获取单位时间内的焰长值yc的平均值和焰宽值yk的平均值并将其分别标记为均长值jc和均宽值jk，获取燃烧器中输入的天然气流量并将其标记为气流值ql；32.从参数储存模块中获得历史数据中所有的焰长值yc和焰宽值yk并将其标记为历长值lc和历宽值lk，将出现次数最多的历长值lc标记为标长值bc，若出现次数最多的历长值lc不止一个则取其平均值标记为标长值bc，将出现次数最多的历宽值lk标记为标宽值bk，若出现次数最多的历宽值lk不止一个则取其平均值标记为标宽值bk，获取标长值bc出现时所对应的气流值ql和标宽值bk出现时所对应的气流值ql并将其分别标记为长流值cl和宽流值kl，将长流值cl和宽流值kl代入公式得到标流值bl，其中ε为预设误差因子，取ε＝1.028；33.调节气流值ql，令气流值ql＝标流值bl。34.作为本发明进一步的方案：一种回转窑煅烧精铸砂的方法，包括以下具体步骤：35.步骤s1：参数输入模块用户输入生产参数后启动回转窑，将高岭土送入回转窑进行煅烧，煅烧燃料为天然气，煅烧后将精铸砂产品输送至产品检测模块；36.步骤s2：产品检测模块随机获取若干组精铸砂产品检测样品，并将其依次标记为检测对象i，i＝1、……、n，n为自然数，每组检测对象i中含有若干颗精铸砂产品；37.步骤s3：产品检测模块获取所有检测对象i的角形系数，求和并求取平均值并将其标记为角形值jx；38.步骤s4：产品检测模块获取检测对象i中所有的精铸砂产品的最长直径和最短直径，并将其分别标记为长径值cj、短径比dj，获得长径值cj、短径比dj的乘积并将其标记为径积值jj，将所有径积值jj求和并求取平均值并将其标记为平径值pj，将径积值jj、平径值pj代入公式jp＝jj-pj2得到径偏值jp，将所有径偏值jp求和并求取平均值并将其标记为均偏值pz；39.步骤s5：产品检测模块将所有长径值cj按照从大到小的顺序进行排序，将位于首位的长径值cj标记为峰径值fj，将所有短径值dj按照从小到大的顺序进行排序，将位于首位的短径值dj标记为谷径值gj，获取峰径值fj、谷径值gj之间的差值并将其标记为峰谷值fg；40.步骤s6：产品检测模块将角形值jx、均偏值pz以及峰谷值fg发送至煅烧管理平台；41.步骤s7：煅烧管理平台将角形值jx、均偏值pz以及峰谷值fg代入公式cy＝r1×jx+r2×pz+r3×fg得到产异系数cy，其中，r1、r2以及r3分别为角形值jx、均偏值pz以及峰谷值fg的预设比例系数，且r1+r2+r3＝1，取r1＝0.24，r2＝0.49，r3＝0.27；42.步骤s8：煅烧管理平台将产异系数cy与预设的产异阈值cyy进行比较：若产异系数cy＞产异阈值cyy，则生成产异指令，并将产异指令发送至异常报警模块和窑炉监控模块；43.步骤s9：异常报警模块接收到产异指令后响起产品异常警示铃；44.步骤s10：窑炉监控模块接收到产异指令后获取窑炉的内腔平均温度与外表面平均温度之差并将其标记为温差值wc；45.步骤s11：窑炉监控模块获取窑炉的外部的天然气浓度并将其标记为然度值rd，获取窑炉的外部的氧气浓度值以及窑炉运行前的氧气浓度值，获得两者之间的差值并将其标记为氧差值yc，获取窑炉的外部的二氧化碳气体浓度值以及窑炉运行前的二氧化碳气体浓度值，获得两者之间的差值并将其标记为碳差值tc，将然度值rd、氧差值yc、碳差值tc代入公式qt＝g1×rd+g2×yc+g3×tc得到气体值qt，其中，g1、g2以及g3分别为然度值rd、氧差值yc、碳差值tc的预设比例系数，且g1+g2+g3＝1，取g1＝0.28，g2＝0.33，g3＝0.39；46.步骤s12：窑炉监控模块将温差值wc、气体值qt发送至煅烧管理平台；47.步骤s13：煅烧管理平台将温差值wc、气体值qt代入公式得到炉异系数ly，其中，q1、q2分别为温差值wc、气体值qt的预设权重系数，且q2＞q1＞1；48.步骤s14：煅烧管理平台将炉异系数ly与预设的炉异阈值lyy进行比较：若炉异系数ly＞炉异阈值lyy，则生成炉异指令，并将炉异指令发送至异常报警模块；若炉异系数ly≤炉异阈值lyy，则生成炉调指令，并将炉调指令发送至参数调节模块；49.步骤s15：异常报警模块接收到炉异指令后响起窑炉异常警示铃；50.步骤s16：参数调节模块接收到炉调指令后获取窑炉中燃烧器释放的火焰最大长度和最大宽度，并将其分别标记为焰长值yc和焰宽值yk，获取单位时间内的焰长值yc的平均值和焰宽值yk的平均值并将其分别标记为均长值jc和均宽值jk，获取燃烧器中输入的天然气流量并将其标记为气流值ql；51.步骤s17：参数调节模块从参数储存模块中获得历史数据中所有的焰长值yc和焰宽值yk并将其标记为历长值lc和历宽值lk，将出现次数最多的历长值lc标记为标长值bc，若出现次数最多的历长值lc不止一个则取其平均值标记为标长值bc，将出现次数最多的历宽值lk标记为标宽值bk，若出现次数最多的历宽值lk不止一个则取其平均值标记为标宽值bk，获取标长值bc出现时所对应的气流值ql和标宽值bk出现时所对应的气流值ql并将其分别标记为长流值cl和宽流值kl，将长流值cl和宽流值kl代入公式得到标流值bl，其中ε为预设误差因子，取ε＝1.028；52.步骤s18：参数调节模块调节气流值ql，令气流值ql＝标流值bl。53.本发明的有益效果：54.本发明的一种回转窑煅烧精铸砂的方法，用户通过参数输入模块输入生产参数启动回转窑，并将高岭土送入回转窑进行煅烧，煅烧后通过产品检测模块获取检测对象的产异参数，通过煅烧管理平台根据产异参数获得产异系数，通过窑炉监控模块获取窑炉的炉异参数，通过煅烧管理平台根据炉异参数获得炉异系数，通过异常报警模块接收到产异指令后响起产品异常警示铃，接收到炉异指令后响起窑炉异常警示铃，通过参数调节模块调节气流值，直至气流值＝标流值；该方法中利用天然气为煅烧燃料，天然气作为一种清洁能源，燃烧时产生二氧化碳少于其他化石燃料，能减少二氧化硫、粉尘排放、二氧化碳和氮氧化合物排放量，减少酸雨形成，减缓地球温室效应，从根本上改善环境质量，煅烧精铸砂的过程中首先获取精铸砂产品的角形值、均偏值以及峰谷值，角形值用于反映精铸砂颗粒的几何形状角形值大，其精铸砂颗粒上存在棱角，进而影响精铸砂的表观质量及使用效果，均偏值以及峰谷值用于反映精铸砂颗粒的粒径大小以及均匀程度，精铸砂产品的粒径为0-8mm，因此，精铸砂产品的粒径不够均匀，精铸砂产品粒径大且大小不均易于导致由精铸砂制备的产品中颗粒分布不均匀，影响其品质，因而，将三者经过分析得到的产异系数用于综合衡量精铸砂颗粒的异常程度，产异系数越大表示异常程度越高，精铸砂颗粒的品质越差，之后获得窑炉的温差值、气体值，温差值和气体值用于反映窑炉的热量散失和气体泄漏情况，通过两者获得的炉异系数用于综合反应窑炉的异常程度，炉异系数越大表示异常程度越高，亟需检修，若炉异系数正常则需要对窑炉参数进行调节，令气流值＝标流值；该方法中通过实时对精铸砂产品进行分析，当出现异常情况后对回转窑进行分析，分析出窑炉异常原因，之后还能自动调节回转窑的窑炉参数，进而实现智能化生产，使得精铸砂产品中的莫来石晶相达到生产要求，莫来石晶相含量为55-65％，能够使得精铸砂产品中的杂质析出至颗粒集聚，便于后续除去，有效的提升了精铸砂产品的品质，且适用于不同原料的加入，智能化程度高，准确度高，提高了精铸砂产品的生产效率以及降低了精铸砂产品的次品率，提高了经济效益。附图说明55.下面结合附图对本发明作进一步的说明。56.图1是本发明中一种回转窑煅烧精铸砂的方法的原理框图。具体实施方式57.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。58.实施例1：59.请参阅图1所示，本实施例为一种回转窑煅烧精铸砂的方法，包括以下模块：60.参数输入模块，用于用户输入生产参数启动回转窑，并将高岭土送入回转窑进行煅烧，煅烧后将精铸砂产品输送至产品检测模块；61.产品检测模块，用于获取检测对象i的产异参数，并将产异参数发送至煅烧管理平台；其中，产异参数包括角形值jx、均偏值pz以及峰谷值fg；62.煅烧管理平台，用于根据产异参数获得产异系数cy，并根据产异系数cy生成产异指令，并将产异指令发送至异常报警模块和窑炉监控模块，还用于根据炉异参数获得炉异系数ly，并根据炉异系数ly生成炉异指令和炉调指令，并将炉异指令发送至异常报警模块，将炉调指令发送至参数调节模块；63.窑炉监控模块，用于获取窑炉的炉异参数，并将炉异参数发送至煅烧管理平台；其中，炉异参数包括温差值wc、气体值qt；64.异常报警模块，用于接收到产异指令后响起产品异常警示铃，还用于接收到炉异指令后响起窑炉异常警示铃；65.参数调节模块，用于接收到炉调指令后调节气流值ql，直至气流值ql＝标流值bl。66.实施例2：67.请参阅图1所示，本实施例为一种回转窑煅烧精铸砂的方法，包括以下具体步骤：68.步骤s1：参数输入模块用户输入生产参数后启动回转窑，将高岭土通过窑尾进料，将高岭土送入回转窑，窑头喷射火焰，高岭土随着回转窑转动而向火焰移动进而进行煅烧，高岭土主要含氧化硅、氧化铝，煅烧燃料为天然气，煅烧后将精铸砂产品输送至产品检测模块；69.步骤s2：产品检测模块随机获取若干组精铸砂产品检测样品，并将其依次标记为检测对象i，i＝1、……、n，n为自然数，每组检测对象i中含有若干颗精铸砂产品；70.步骤s3：产品检测模块获取所有检测对象i的角形系数，求和并求取平均值并将其标记为角形值jx；71.步骤s4：产品检测模块获取检测对象i中所有的精铸砂产品的最长直径和最短直径，并将其分别标记为长径值cj、短径比dj，获得长径值cj、短径比dj的乘积并将其标记为径积值jj，将所有径积值jj求和并求取平均值并将其标记为平径值pj，将径积值jj、平径值pj代入公式jp＝jj-pj2得到径偏值jp，将所有径偏值jp求和并求取平均值并将其标记为均偏值pz；72.步骤s5：产品检测模块将所有长径值cj按照从大到小的顺序进行排序，将位于首位的长径值cj标记为峰径值fj，将所有短径值dj按照从小到大的顺序进行排序，将位于首位的短径值dj标记为谷径值gj，获取峰径值fj、谷径值gj之间的差值并将其标记为峰谷值fg；73.步骤s6：产品检测模块将角形值jx、均偏值pz以及峰谷值fg发送至煅烧管理平台；74.步骤s7：煅烧管理平台将角形值jx、均偏值pz以及峰谷值fg代入公式cy＝r1×jx+r2×pz+r3×fg得到产异系数cy，其中，r1、r2以及r3分别为角形值jx、均偏值pz以及峰谷值fg的预设比例系数，且r1+r2+r3＝1，取r1＝0.24，r2＝0.49，r3＝0.27；75.步骤s8：煅烧管理平台将产异系数cy与预设的产异阈值cyy进行比较：若产异系数cy＞产异阈值cyy，则生成产异指令，并将产异指令发送至异常报警模块和窑炉监控模块；76.步骤s9：异常报警模块接收到产异指令后响起产品异常警示铃；77.步骤s10：窑炉监控模块接收到产异指令后获取窑炉的内腔平均温度与外表面平均温度之差并将其标记为温差值wc；78.步骤s11：窑炉监控模块获取窑炉的外部的天然气浓度并将其标记为然度值rd，获取窑炉的外部的氧气浓度值以及窑炉运行前的氧气浓度值，获得两者之间的差值并将其标记为氧差值yc，获取窑炉的外部的二氧化碳气体浓度值以及窑炉运行前的二氧化碳气体浓度值，获得两者之间的差值并将其标记为碳差值tc，将然度值rd、氧差值yc、碳差值tc代入公式qt＝g1×rd+g2×yc+g3×tc得到气体值qt，其中，g1、g2以及g3分别为然度值rd、氧差值yc、碳差值tc的预设比例系数，且g1+g2+g3＝1，取g1＝0.28，g2＝0.33，g3＝0.39；79.步骤s12：窑炉监控模块将温差值wc、气体值qt发送至煅烧管理平台；80.步骤s13：煅烧管理平台将温差值wc、气体值qt代入公式得到炉异系数ly，其中，q1、q2分别为温差值wc、气体值qt的预设权重系数，且q2＞q1＞1；81.步骤s14：煅烧管理平台将炉异系数ly与预设的炉异阈值lyy进行比较：若炉异系数ly＞炉异阈值lyy，则生成炉异指令，并将炉异指令发送至异常报警模块；若炉异系数ly≤炉异阈值lyy，则生成炉调指令，并将炉调指令发送至参数调节模块；82.步骤s15：异常报警模块接收到炉异指令后响起窑炉异常警示铃；83.步骤s16：参数调节模块接收到炉调指令后获取窑炉中燃烧器释放的火焰最大长度和最大宽度，并将其分别标记为焰长值yc和焰宽值yk，获取单位时间内的焰长值yc的平均值和焰宽值yk的平均值并将其分别标记为均长值jc和均宽值jk，获取燃烧器中输入的天然气流量并将其标记为气流值ql；84.步骤s17：参数调节模块从参数储存模块中获得历史数据中所有的焰长值yc和焰宽值yk并将其标记为历长值lc和历宽值lk，将出现次数最多的历长值lc标记为标长值bc，若出现次数最多的历长值lc不止一个则取其平均值标记为标长值bc，将出现次数最多的历宽值lk标记为标宽值bk，若出现次数最多的历宽值lk不止一个则取其平均值标记为标宽值bk，获取标长值bc出现时所对应的气流值ql和标宽值bk出现时所对应的气流值ql并将其分别标记为长流值cl和宽流值kl，将长流值cl和宽流值kl代入公式得到标流值bl，其中ε为预设误差因子，取ε＝1.028；85.步骤s18：参数调节模块调节气流值ql，令气流值ql＝标流值bl。86.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。87.以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。









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