焦炭反应性试验自动化控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种焦炭反应性试验自动化控制系统。其目的是为了提供一种设计巧妙、自动化程度高、安全可靠的焦炭反应性试验控制系统。本实用新型专利技术包括高温反应炉和机械臂，高温反应炉内部并排设置有第一炉膛和第二炉膛，第一炉膛和第二炉膛内分别放置有第一反应器和第二反应器。高温反应炉外侧安装有机械臂，机械臂上设置有第一抓取件和第二抓取件，第一抓取件和第二抓取件都位于高温反应炉上方，并通过控制器对第一抓取件和第二抓取件的运动状态进行控制，从而实现对第一反应器和第二反应器的抓取。控制器还与上位机连接，实现对高温反应炉的远程控制。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种反应炉，特别是涉及一种焦炭反应性试验自动化控制系统。
技术介绍
焦炭反应性是衡量高炉炼铁用焦质量的重要指标，国家标准GB/T4000《焦炭反应性及反应后强度试验方法》是测定高炉炼铁用焦反应性的方法。其原理是:将一定质量的焦炭试样置于反应器中，在(1100±5) °C时与二氧化碳反应2小时，以焦炭质量损失的百分数表示焦炭反应性，以反应后焦炭大于1mm部分的质量分数为反应后强度，焦炭反应性试验的主要设备是高温反应炉。焦炭反应性试验都需要进行对比试验，而现有的焦炭反应性试验只能进行单炉反应，无法满足双炉试验的要求，很难进行自动化控制下的焦炭反应性对比试验。现有的焦炭反应性试验系统自动化程度较低，不能完成焦炭反应炉的自动化入炉和出炉，高温的反应炉出炉时，对操作人员具有很高的危险性。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种设计巧妙、自动化程度高、安全可靠的焦炭反应性试验自动化控制系统。本技术焦炭反应性试验自动化控制系统，其中，高温反应炉和机械臂，所述高温反应炉又包括第一反应器、第二反应器、第一壳体、第二壳体、反应炉底座和第一底板，第一底板顶端固定有支撑底座，支撑底座的顶端设置有两个反应炉底座，反应炉底座顶端沿竖直方向并排设置有顶端开口的第一炉膛和第二炉膛，第一炉膛和第二炉膛的外侧套设有第二壳体，第二壳体与第一炉膛和第二炉膛之间填充有隔热砖，第二壳体的外侧套设有第一壳体，第一壳体的顶端固定有第一顶盖，第一顶盖上开设有第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔的位置分别与第一炉膛和第二炉膛的顶端开口位置相对，在第一壳体的外侧的相对位置分别设置有备料筒，两个备料筒内分别放置有第一反应器和第二反应器，第一反应器和第二反应器的顶端分别加盖有第二顶盖和第三顶盖；机械臂包括固定杆、第一抓取件、第二抓取件和多个滑轨，固定杆沿竖直方向设置，固定杆的外壁上沿竖直方向固定有第一滑轨，第一滑轨前端沿竖直方向设置有第一滚珠丝杠，第一滑轨上安装有第一步进电机，第一步进电机的控制端与控制器的控制信号输出端连接，第一步进电机的旋转轴与第一滚珠丝杠的丝杠轴连接，第一滚珠丝杠的螺母上固定有第二连接件，第二连接件与第一滑轨滑动连接，第二连接件顶端沿水平方向并排固定有第二滑轨和第三滑轨，第二滑轨和第三滑轨顶端分别沿自身的延伸方向设置有第二滚珠丝杠和第三滚珠丝杠，第二滑轨和第三滑轨上分别安装有第二进步电机和第三进步电机，第二进步电机和第三进步电机的控制端分别与控制器的控制信号输出端连接，第二进步电机的旋转轴与第二滚珠丝杠的丝杠轴连接，第三进步电机的旋转轴与第三滚珠丝杠的丝杠轴连接，第二滚珠丝杠和第三滚珠丝杠的螺母上沿水平方向分别设置有第一滑动杆和第二滑动杆，第一滑动杆与第二滑轨滑动连接，第二滑动杆与第三滑轨滑动连接，第一滑动杆和第二滑动杆的下端分别安装有第一抓取件和第二抓取件；所述第一抓取件和第二抓取件都位于高温反应炉上方。本技术焦炭反应性试验自动化控制系统，其中所述第一底板底端安装有多个滚动轮。本技术焦炭反应性试验自动化控制系统，其中所述支撑底座为沿竖直方向设置的圆柱形结构，支撑底座的底端与第一底板顶端的中间位置焊接，支撑底座的底部套设有法兰底板，通过固定螺栓将法兰底板固定在第一底板上。本技术焦炭反应性试验自动化控制系统，其中所述反应炉底座为圆筒形结构，反应炉底座内部填充有加固砖。本技术焦炭反应性试验自动化控制系统，其中所述第一反应器和第二反应器都为沿竖直方向设置的圆柱形结构，第一反应器和第二反应器的底端分别嵌入两个反应炉底座的反应炉固定槽中。本技术焦炭反应性试验自动化控制系统，其中所述第一壳体外侧的相对位置分别设置有连接件，连接件的顶端和底端分别与第一壳体的外壁连接，两个备料筒分别安装在连接件上。本技术焦炭反应性试验自动化控制系统，其中所述固定杆的底端与第三底板的顶端焊接，固定杆下部的外壁和第三底板顶端之间焊接有多条加强筋，控制器设置在固定杆内部，第三底板固定在第一底板顶端。本技术焦炭反应性试验自动化控制系统，其中所述第一滑动杆在水平方向上与第二滑轨相互垂直，第二滑动杆在水平方向上与第三滑轨相互垂直。本技术焦炭反应性试验自动化控制系统，其中所述第二顶盖和第三顶盖的顶端边缘都设置有向外延伸的外檐，第一抓取件和第二抓取件的下端沿水平方向分别开设有半圆形卡槽，卡槽的大小分别与第二顶盖和第三顶盖的大小相互匹配。本技术焦炭反应性试验自动化控制系统，其中所述控制器为单片机控制器或者PLC控制器，控制器通过通讯接口与上位机连接。本技术焦炭反应性试验自动化控制系统与现有技术不同之处在于:本技术高温反应炉内部同时设置有第一炉膛和第二炉膛，并分别放置有第一反应器和第二反应器，能够同时对两种焦炭进行反应性试验，便于进行反应后的对比，试验效果更好，数据更准确。根据高温反应炉内双反应器的设置，还设计了能够对第一反应器和第二反应器同时进行抓取的机械臂，并通过上位机对机械臂的动作进行控制，保证机械臂抓取的灵活性和准确性，自动化程度大大提高，减少了人力物力的损耗，不仅为企业节约了成本，而且工作人员的安全得到了进一步的保障，减少了试验事故的发生。下面结合附图对本技术焦炭反应性试验自动化控制系统作进一步说明。【附图说明】图1为本技术焦炭反应性试验自动化控制系统中反应炉中高温反应炉的主视剖视图；图2为本技术焦炭反应性试验自动化控制系统中机械臂的主视图；图3为本技术焦炭反应性试验自动化控制系统中机械臂的左视图；图4为本技术焦炭反应性试验自动化控制系统中机械臂的俯视图；图5为本技术焦炭反应性试验自动化控制系统的控制流程图。【具体实施方式】如图1所示，为本技术焦炭反应性试验自动化控制系统中反应炉中高温反应炉的主视剖视图，高温反应炉包括第一反应器24、第二反应器24’、第一壳体1、第二壳体9、反应炉底座7和第一底板2。第一底板2底端均匀安装有多个滚动轮5，第一底板2顶端的中间位置沿竖直方向设置有圆柱形支撑底座4，支撑底座4与第一底板2之间焊接，在支撑底座4的底部套设有法兰底板3，通过固定螺栓将法兰底板3固定在第一底板2上，从而对支撑底座4进行进一步的加固。支撑底座4的顶端并排设置有两个圆筒形反应炉底座7，反应炉底座7内部填充有加固砖8，反应炉底座7顶端沿竖直方向并排设置有顶端开口的圆筒形第一炉膛11和第二炉膛11’。支撑底座4上部的外壁上焊接有圆环形第二底板6，在第一炉膛11和第二炉膛11’的外侧套设有圆筒形第二壳体9，第二壳体9的底端与第二底板6的顶端焊接，第二壳体9与第一炉膛11和第二炉膛11’之间填充有隔热砖10。在第二壳体9的外侧套设有圆筒形第一壳体1，第一壳体I的底端内壁与第二底板6的外侧边缘焊接。在第一壳体I的顶端固定有第一顶盖12，第一顶盖12上并排开设有第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔的位置分别与第一炉膛11和第二炉膛11’的顶端开口位置相对。在第一壳体I外侧的相对位置分别设置有第一连接件14，第一连接件14的顶端和底端分别与第一壳体I的外壁连接，在两个第一连接件14上分别安装有备料筒13，在两个备料筒13内分别放置有第一反应器24和第二反应器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焦炭反应性试验自动化控制系统，其特征在于：包括高温反应炉和机械臂，所述高温反应炉又包括第一反应器(24)、第二反应器(24’)、第一壳体(1)、第二壳体(9)、反应炉底座(7)和第一底板(2)，第一底板(2)顶端固定有支撑底座(4)，支撑底座(4)的顶端设置有两个反应炉底座(7)，反应炉底座(7)顶端沿竖直方向并排设置有顶端开口的第一炉膛(11)和第二炉膛(11’)，第一炉膛(11)和第二炉膛(11’)的外侧套设有第二壳体(9)，第二壳体(9)与第一炉膛(11)和第二炉膛(11’)之间填充有隔热砖(10)，第二壳体(9)的外侧套设有第一壳体(1)，第一壳体(1)的顶端固定有第一顶盖(12)，第一顶盖(12)上开设有第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔的位置分别与第一炉膛(11)和第二炉膛(11’)的顶端开口位置相对，在第一壳体(1)的外侧的相对位置分别设置有备料筒(13)，两个备料筒(13)内分别放置有第一反应器(24)和第二反应器(24’)，第一反应器(24)和第二反应器(24’)的顶端分别加盖有第二顶盖(25)和第三顶盖(25’)；机械臂包括固定杆(16)、第一抓取件(23)、第二抓取件(23’)和多个滑轨，固定杆(16)沿竖直方向设置，固定杆(16)的外壁上沿竖直方向固定有第一滑轨(19)，第一滑轨(19)前端沿竖直方向设置有第一滚珠丝杠(27)，第一滑轨(19)上安装有第一步进电机(18)，第一步进电机(18)的控制端与控制器的控制信号输出端连接，第一步进电机(18)的旋转轴与第一滚珠丝杠(27)的丝杠轴连接，第一滚珠丝杠(27)的螺母上固定有第二连接件(20)，第二连接件(20)与第一滑轨(19)滑动连接，第二连接件(20)顶端沿水平方向并排固定有第二滑轨(21)和第三滑轨(21’)，第二滑轨(21)和第三滑轨(21’)顶端分别沿自身的延伸方向设置有第二滚珠丝杠和第三滚珠丝杠，第二滑轨(21)和第三滑轨(21’)上分别安装有第二进步电机(26)和第三进步电机(26’)，第二进步电机(26)和第三进步电机(26’)的控制端分别与控制器的控制信号输出端连接，第二进步电机(26)的旋转轴与第二滚珠丝杠的丝杠轴连接，第三进步电机(26’)的旋转轴与第三滚珠丝杠的丝杠轴连接，第二滚珠丝杠和第三滚珠丝杠的螺母上沿水平方向分别设置有第一滑动杆(22)和第二滑动杆(22’)，第一滑动杆(22)与第二滑轨(21)滑动连接，第二滑动杆(22’)与第三滑轨(21’)滑动连接，第一滑动杆(22)和第二滑动杆(22’)的下端分别安装有第一抓取件(23)和第二抓取件(23’)；所述第一抓取件(23)和第二抓取件(23’)都位于高温反应炉上方。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：裴贤丰，高彦军，康玉萍，马登斌，王世宇，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，北京优稳昌盛科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11