本发明涉及再生铝熔炼,尤其涉及一种基于智能控制的再生铝熔炼设备。
背景技术:
1、铝是一种金属元素,延展性强,在地壳中的含量极高,是地壳中含量最丰富的金属元素,使得铝和铝合金制品在生活中需求极为广泛,大到建筑、机械组件,小到瓶盖、铝罐等等,铝制品在加工时产生的废料垃圾,以及日常我们使用结束后产生的铝制品垃圾,铝制品垃圾产生以后需要进行回收利用,加强资源的回收利用,在现有的再生铝熔炼生产中,大多直接将回收的铝材放置到熔炼炉进行熔炼。
2、但是,现有技术中的熔炼设备在使用时,虽可以对待加料的原材料进行粉碎操作,但是加料箱与炉体顶部的加料口之间往往暴露在外,对于两者中间部位的遮挡防护效果不高,使得在对粉碎后的原料进行上料时,会出现飞溅的情况,造成周边操作人员出现误伤,不满足人们的使用需求;
3、针对上述的技术缺陷,现提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本发明的目的在于:提出一种基于智能控制的再生铝熔炼设备,解决了现有技术中存在的对于粉碎盒与炉顶的加料口之间防飞溅效果不高的问题。
2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种基于智能控制的再生铝熔炼设备,包括熔炼炉和控制面板,所述熔炼炉和控制面板电性连接,所述熔炼炉的顶部旋转连接有盖门,所述熔炼炉的上方固定连接有粉碎盒,所述粉碎盒的顶部开设有上料口,所述粉碎盒的底部开设有下料口,所述粉碎盒的底部设置有防护组件,所述防护组件包括位于下料口一侧的连接防护盖,和用于对连接防护盖进行卡合固定的固定盒,所述粉碎盒的底部卡合连接有位于连接防护盖一侧的固定防护盖,且连接防护盖和固定防护盖的连接部位外壁轮廓呈圆形;
3、所述控制面板包括指令分析单元、信息采集单元、运行分析单元和整合处理单元;当输入工作指令后,指令分析单元立即对工作指令进行判断分析并进行预设操作参数的匹配工作;当匹配成功后,信息采集单元立即设置采集周期,定时采集装置运行过程中再生铝熔炼设备的环境影响信息和装置运作时的再生铝熔炼设备的运行工况信息并将其发送给运行分析单元;运行分析单元包括环境运行模块和模拟计算模块;环境运行模块接收装置运作时的再生铝熔炼设备的环境影响信息并生成再生铝熔炼设备的环境影响系数,模拟计算模块接收装置运作时的再生铝熔炼设备的运行工况信息并生成再生铝熔炼设备的工况影响系数;还将环境影响系数和工况影响系数发送给整合处理单元;整合处理单元通过整合分析环境影响系数和工况影响系数生成整合系数,保持整合系数处于整体最优状态,进而进行优化判定,对预设操作参数进行调整工作。
4、优选的,所述连接防护盖的外壁固定连接有与固定盒外壁滑动连接的连接卡杆,所述固定盒的内壁伸缩连接有与连接卡杆外壁卡合固定的伸缩卡杆,所述伸缩卡杆的外壁固定连接有与固定盒外壁滑动连接的伸缩杆,所述伸缩杆的外壁套接有与固定盒外壁固定连接的弹簧,所述弹簧的一端固定连接有与伸缩杆一端固定连接的拉块。
5、优选的,所述固定盒设置有两组,两组所述固定盒的设置方向相反。
6、优选的,所述连接防护盖与其中一组固定盒之间进行卡合连接,所述固定防护盖与其中另一组固定盒之间进行卡合连接。
7、优选的,所述固定盒与粉碎盒底部之间为固定连接。
8、优选的,所述连接防护盖和固定防护盖的长度均等于下料口和熔炼炉之间的间距长度。
9、优选的,所述连接卡杆和伸缩卡杆的连接部位外壁轮廓呈斜面。
10、优选的,对工作指令进行判断分析的具体工作过程为:
11、步骤a1,输入工作指令,工作指令包括再生铝序号、再生铝种类和再生铝质量;
12、步骤a2,当读取到再生铝种类后,立即在词条数据库中进行检索并判断词条数据库是否存在该再生铝词条,当词条数据库中存在该再生铝词条,立即获取该再生铝词条所对应的预设操作参数,当某个预设的操作参数与工作指令中的再生铝种类和再生铝质量相对应时,表示匹配成功;其中,词条数据库储存粉碎过程中所需的数据,包括再生铝种类、再生铝质量区间和预设操作参数;预设操作参数指的是将粉碎过程中所需的运行参数合并生成的参数集合。
13、优选的,环境运行模块的具体工作过程为:
14、步骤b1,环境运行模块实时接收环境影响信息,环境影响信息包括结构工作信息和环境工作信息,进而对环境影响信息进行初步分析,同时构建影响分析模型,具体建立过程为:将输入信息标记为集合u,集合u包含n0个元素值,将任一个元素值标记为xj,j=(1,2,...,n0),为n0个元素值分别赋予相应的权重系数,标记元素值xj的权重系数为ej,且ej均大于0,σej=1,通过建立公式输出集合u的影响系数ue;
15、步骤b1-1,结构工作信息包括粉碎过程中的飞溅率和固定盒之间的卡合次数,并分别对应标记为tp和tz;再将结构工作信息输入至影响分析模型中,生成结构工作系数u1;进而再以再生铝质量为x轴,结构工作系数为y轴,建立直角坐标系,并绘制出再生铝质量-结构工作系数的变化曲线;同时还在坐标系中绘制再生铝质量-结构工作系数的变化阈值曲线,进而获取再生铝质量-结构工作系数的变化曲线位于预设阈值曲线上形成的夹角值,并将其标记为θ,且0°<θ<90°,再将夹角值θ和结构工作系数u1相结合并进行归一化处理,生成结构工作评估系数y1;
16、步骤b1-2,环境工作信息包括粉碎盒粉碎过程中的温度和干燥度,并分别对应标记为tc和ts;再将温度tc与干燥度ts分别和与之对应的温度阈值tc和干燥度阈值ts进行数值比较,当温度tc和干燥度ts均超过对应预设阈值,则向其分配环境工作影响值wx1;反之,向其分配环境工作影响值wx2,其中,wx2>wx1>0;进而将环境工作信息输入至影响分析模型中,生成环境工作系数u2,并将其和与之相应的环境影响值相乘,且将两者乘积结果标记为环境工作评估系数y2;
17、步骤b2,将结构工作评估系数y1和环境工作评估系数y2相结合,生成环境影响系数w1。
18、优选的,模拟计算模块的具体工作过程为:
19、模拟计算模块实时接收运行工况信息,运行工况信息包括粉碎盒的粉碎振动频率值和粉碎振动幅度值,并分别对应标记为pl和fd,设定公式计算工况影响系数w2。
20、优选的,生成整合系数的具体工作过程为:
21、步骤c1,获取同一采集周期内的环境影响系数和工况影响系数,还将采集周期划分为多个时间段,并构建五维监测向量其中五维监测向量包括环境影响系数w1、工况影响系数w2、再生铝种类m、再生铝质量g、时间time,进而统计每个时间段内环境影响系数w1和工况影响系数w2的平均值和波动值,对于ta时间段,标记该再生铝种类为ma,再生铝质量为ga,环境影响系数w1和工况影响系数w2的平均值分别为wpa1和wpa2,环境影响系数w1和工况影响系数w2的波动值分别为wba1和wba2;其中波动值表示同一再生铝种类下,同一周期内数据最大值与最小值之差的一半;
22、步骤c2,构建不同组合的判断向量,并将判断向量代入预设的模型中,生成判断值,并预设判断值,进而将判断值与预设判断值进行对比分析,分配相应的整合影响值wy;
23、步骤c3,将环境影响系数w1、工况影响系数w2和对应的整合影响值wy相结合,依据公式生成整合系数rw。
24、优选的,优化判定的具体工作过程为:
25、步骤d1,设置环境影响系数w1的阈值,当环境影响系数w1没有超出预设阈值,则判定环境工作和结构工作处于正常运行的状态,当环境影响系数w1超过预设阈值后,则判定环境工作和结构工作处于高负荷状态,则进行环境工作和结构工作的调整处理;
26、步骤d2,先保持环境工作系数u2不变,通过适应性降低再生铝熔炼设备的运行速度,降低工况影响系数w2,进而降低结构工作系数u1,直至环境影响系数w1低于阈值,将此时的整合系数标记为整合优化值,进而对预设操作参数进行调整。
27、综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
28、1、本发明通过设置连接防护盖和固定防护盖,当在通过熔炼设备对再生铝进行熔炼加工时,为了提高粉碎后的原材料掉落到设备内部的防飞溅效果,可以在粉碎盒与熔炼炉的间距部位,通过连接卡杆的连接,将连接防护盖插入到固定盒的内壁,并通过连接卡杆和伸缩卡杆的连接部位斜面的情况下,对伸缩杆和弹簧进行挤压运动,直到伸缩卡杆与连接卡杆的连接部位呈平面,并在弹簧的反作用下,对连接卡杆进行卡合固定,同理,使得固定防护盖卡合安装到连接防护盖的一侧,起到提高熔炼炉打开加料时防飞溅的作用;
29、2、本发明先通过获取预设操作参数,按照预设操作参数对再生铝熔炼设备进行粉碎操作,并获取粉碎过程中的环境影响信息和运行工况信息,生成环境影响系数和工况影响系数;通过构建环境影响系数和工况影响系数之间的关系式,分析整体最优状态,进而对预设操作参数进行修改,实现智能控制。
1.一种基于智能控制的再生铝熔炼设备,包括熔炼炉(1)和控制面板,所述熔炼炉(1)和控制面板电性连接,还包括粉碎盒(12)、防护组件(2)和固定盒(23),其特征在于:所述熔炼炉(1)的顶部旋转连接有盖门(11),所述熔炼炉(1)的上方固定连接有粉碎盒(12),所述粉碎盒(12)的底部设置有防护组件(2)和固定防护盖(22);所述防护组件(2)包括连接防护盖(21)和固定盒(23),所述固定盒(23)与连接防护盖(21)卡合连接;所述固定防护盖(22)和粉碎盒(12)底部卡合固定连接,所述固定防护盖(22)位于连接防护盖(21)的一端,且连接防护盖(21)和固定防护盖(22)的连接部位外壁轮廓呈圆形;
2.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的再生铝熔炼设备,其特征在于:所述连接防护盖(21)外壁固定连接有连接卡杆(24),所述连接卡杆(24)与固定盒(23)的外壁滑动连接,且连接卡杆(24)与连接防护盖(21)的外壁固定连接;所述固定盒(23)的内壁伸缩连接伸缩卡杆(25),所述伸缩卡杆(25)与连接卡杆(24)的外壁卡合固定连接,且连接卡杆(24)和伸缩卡杆(25)的连接部位外壁轮廓呈斜面;所述伸缩卡杆(25)的外壁固定连接有伸缩杆(26),且伸缩杆(26)与固定盒(23)的外壁滑动连接;所述伸缩杆(26)的外壁套接有弹簧(27),且弹簧(27)与固定盒(23)的外壁固定连接;所述弹簧(27)的一端固定连接有拉块(28),且拉块(28)与伸缩杆(26)的一端固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的再生铝熔炼设备,其特征在于:所述固定盒(23)设置有两组,两组所述固定盒(23)的设置方向相反。
4.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的再生铝熔炼设备,其特征在于:所述连接防护盖(21)与其中一组固定盒(23)之间进行卡合连接,所述固定防护盖(22)与其中另一组固定盒(23)之间进行卡合连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的再生铝熔炼设备,其特征在于:所述粉碎盒(12)的顶部开设有上料口(13),所述粉碎盒(12)的底部开设有下料口(14),所述连接防护盖(21)安装于下料口(14)的一侧,且所述连接防护盖(21)和固定防护盖(22)的长度均等于下料口(14)和熔炼炉(1)之间的间距长度。
6.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的再生铝熔炼设备,其特征在于:所述对工作指令进行判断分析的具体工作过程为:
7.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的再生铝熔炼设备,其特征在于:所述环境运行模块的具体工作过程为:
8.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的再生铝熔炼设备,其特征在于:所述模拟计算模块的具体工作过程为:
9.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的再生铝熔炼设备,其特征在于:所述生成整合系数的具体工作过程为:
10.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的再生铝熔炼设备,其特征在于:所述优化判定的具体工作过程为:
