申请/专利权人：中冶京诚工程技术有限公司

申请日：2018-12-27

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN109439815B

主分类号：C21B3/06

分类号：C21B3/06;C21B3/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2019.04.02#实质审查的生效;2019.03.08#公开

摘要：本发明提供一种智能抓渣装置，应用于高炉系统中清理过滤池内的渣粒，包括：传感器检测模块、与传感器检测模块连接的控制模块以及与控制模块连接的抓渣模块和渣粒分析模块；渣粒分析模块用于分析渣粒的化学成分，并将分析结果传输至控制模块；传感器检测模块用于检测包含渣粒位置、抓渣模块的抓取部位置的信号；控制模块根据传感器检测模块所检测的信号向抓渣模块输出抓渣和卸渣指令；抓渣模块架设于过滤池上，用于根据抓渣和卸渣指令进行抓渣和卸渣作业，实现自动抓渣和卸渣，提高自动化程度，精确控制抓斗起重机作业，防止卸料时发生撒料，并且，能够及时监测渣粒的化学成分变化情况，实现预测性的生产决策。

主权项：1.一种智能抓渣装置，应用于高炉系统中清理过滤池内的渣粒，其特征在于，包括：传感器检测模块、与所述传感器检测模块连接的控制模块以及与所述控制模块连接的抓渣模块和渣粒分析模块；所述渣粒分析模块用于分析渣粒的化学成分，并将分析结果传输至所述控制模块；所述传感器检测模块用于检测包含渣粒位置、抓渣模块的抓取部位置的信号；所述控制模块根据所述传感器检测模块所检测的信号向所述抓渣模块输出抓渣和卸渣指令，并且，根据所述分析结果统计渣粒的化学成分变化情况并上传至所述高炉系统的中控系统；所述抓渣模块架设于所述过滤池上，包括升降机构，用于根据所述抓渣和卸渣指令进行抓渣和卸渣作业；所述传感器检测模块包括：重量传感器及力矩传感器；所述重量传感器连接所述控制模块，用于检测所述过滤池内的渣粒的重量，输出渣粒重量信号；所述重量传感器检测到所述过滤池内的渣粒的重量超出预设值时，向所述控制模块发送所述渣粒重量信号，所述控制模块发送启动指令，控制所述抓渣模块进行抓渣作业；所述控制模块根据所述渣粒重量信号，实时统计所述过滤池内的渣粒重量变化情况，并计算累计抓渣重量，当所述累计抓渣重量达到预设重量时，控制所述抓渣模块停止抓渣作业，并将所述渣粒重量变化情况反馈至所述高炉系统的中控系统；所述力矩传感器连接所述控制模块，用于监测所述升降机构的工作状态，当抓渣模块的抓取部下降到所述过滤池内的液态水的水面时，所述力矩传感器感受到作用于连接所述抓渣模块的升降机构与所述抓取部的钢丝绳上的浮力，产生力矩信号；所述控制模块根据所述力矩信号和传感器检测模块检测到的高度检测信号，控制所述升降机构工作，包括：所述控制模块基于所述力矩信号调低所述升降机构的转速，使得所述抓取部下降的速度减小。

全文数据：智能抓渣装置技术领域本发明涉及冶金行业炼铁领域，尤其涉及一种智能抓渣装置。背景技术高炉冶炼时会产生高温液态的熔渣，目前国内外通常采用沉淀过滤法常称底滤法对熔渣进行处理，即：通过在高炉炉前进行水力冲渣，利用水淬将熔渣击碎，形成渣水混合物含有渣粒和液态水，渣水混合物经过冲渣沟进入过滤池。其中，渣水混合物通过过滤池内的滤层进行过滤，在过滤池底部留下固态的湿润的渣粒。通过人工操作桥式抓斗起重机对渣粒进行抓取、装车外运。其中，人工操作抓斗起重机的方式使得自动化程度低，导致作业效率低。发明内容有鉴于此，本发明提供了一种智能抓渣装置，通过传感器检测模块、控制模块以及抓渣模块配合，实现自动抓渣，提高作业效率。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种智能抓渣装置，应用于高炉系统中清理过滤池内的渣粒，包括：传感器检测模块、与传感器检测模块连接的控制模块以及与控制模块连接的抓渣模块和渣粒分析模块；渣粒分析模块用于分析渣粒的化学成分，并将分析结果传输至控制模块；传感器检测模块用于检测包含渣粒位置、抓渣模块的抓取部位置的信号；控制模块根据传感器检测模块所检测的信号向抓渣模块输出抓渣和卸渣指令，并且，根据分析结果统计渣粒的化学成分变化情况并上传至高炉系统的中控系统；抓渣模块架设于过滤池上，用于根据抓渣和卸渣指令进行抓渣和卸渣作业。进一步地，抓渣模块包括：设置在过滤池两侧且相互平行的两个轨道架、横跨在轨道架上的大车运行机构、设置在大车运行机构上的小车运行机构、连接在小车运行机构下部的升降机构以及连接在升降机构底部的抓取部；大车运行机构沿着两个轨道架运动，其上设有与轨道架垂直的小车轨道；升降机构用于提升或降低抓取部；抓取部通过抓取动作实现抓渣和卸渣作业。进一步地，传感器检测模块包括：料面扫描传感器，连接控制模块，用于检测过滤池内渣粒的料面状态，输出料面检测信号；水平位置传感器，连接控制模块，用于检测抓取部的水平位置，输出水平位置检测信号；高度传感器，连接控制模块，用于检测抓取部的高度，输出高度检测信号；重量传感器，连接控制模块，用于检测过滤池内的渣粒的重量，输出渣粒重量信号；其中，控制模块根据料面检测信号确定渣粒位置；控制模块根据水平位置检测信号控制大车运行机构和小车运行机构运动，使抓取部运行至渣粒位置或预定卸渣位置；控制模块根据高度检测信号控制升降机构提升或降低抓取部；控制模块根据渣粒重量信号，实时统计过滤池内的渣粒重量变化情况，并计算累计抓渣重量，当累计抓渣重量达到预设重量时，控制抓渣模块停止抓渣作业，并将渣粒重量变化情况反馈至高炉系统的中控系统。进一步地，大车运行机构包括：大车电动机、大车制动器、大车联轴器以及大车车轮，大车电动机连接大车联轴器，大车联轴器连接大车车轮，大车制动器连接大车车轮。进一步地，小车运行机构包括：小车电动机、小车制动器、小车联轴器以及小车车轮，小车电动机连接小车联轴器，小车联轴器连接小车车轮，小车制动器连接小车车轮。进一步地，升降机构为卷扬机。进一步地，抓取部包括：抓斗以及传动模块，抓斗通过传动模块连接在升降机构的下端，传动模块带动抓斗进行抓取动作。进一步地，传感器检测模块还包括：力矩传感器，力矩传感器连接控制模块，用于监测卷扬机的工作状态，产生力矩信号；控制模块根据力矩信号和高度检测信号，控制升降机构工作。进一步地，渣粒分析模块可为金属原位分析仪。进一步地，该智能抓渣装置还包括：局域网络，控制模块通过局域网络与传感器检测模块和抓渣模块通信连接。本发明提供的智能抓渣装置，控制模块基于传感器检测模块采集的信号，控制抓渣模块的大车运行机构、小车运行机构、升降机构以及抓取部动作，实现自动抓渣和卸渣，能够提高自动化程度，进而提高作业效率，减少人为因素的影响，精确控制抓斗起重机作业，实现渣粒的彻底清理，避免破坏滤料，防止卸料时发生撒料。另外，本发明提供的智能抓渣装置，通过渣粒分析模块，能够及时监测渣粒的化学成分变化情况，并反馈至高炉系统的中控系统，并且，通过重量传感器监测渣粒重量，控制模块基于重量传感器采集的信号，统计熔渣重量，反馈至高炉系统的中控系统，利于高炉系统的中控系统优化高炉原燃料质量和配比、优化高炉操作、促进高炉顺行，实现预测性的生产决策。并且，本发明提供的智能抓渣装置，通过力矩传感器监测卷扬机的工作状态，判断抓斗是否已经完全落到过滤池内部的渣粒上达到抓渣高度，预防卷扬机的绳索松弛，避免抓斗落到渣粒表面后卷扬机继续旋转导致卷扬机的绳索松弛而脱出卷扬机的滑轮组。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例一种智能抓渣装置的结构图一；图2为本发明实施例一种智能抓渣装置的电路图一；图3为本发明实施例一种智能抓渣装置的结构图二；图4为本发明实施例一种智能抓渣装置的电路图二；图5为本发明实施例一种智能抓渣装置的电路图三。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。现有技术采用人工操作起重机对渣粒进行抓取，自动化程度低，导致作业效率低。本发明实施例提供一种智能抓渣装置，应用于高炉系统中自动清理过滤池内的渣粒，能够提高自动化程度，进而提高作业效率，减少人为因素的影响，精确控制抓斗起重机作业，实现渣粒的彻底清理，避免破坏滤料，防止卸料时发生撒料。图1为本发明实施例一种智能抓渣装置的结构图一。如图1所示，该智能抓渣装置包括：传感器检测模块未示出、与传感器检测模块连接的控制模块未视出以及与控制模块连接的抓渣模块10和渣粒分析模块未示出。渣粒分析模块用于分析渣粒的化学成分，并将分析结果传输至控制模块。其中，渣粒分析模块与控制模块可以通过信号传输线进行通信连接，也可以通过蓝牙通信或无线通信网络或局域网络等实现无线通信连接，本发明对此不作限制。另外，该渣粒分析模块可以设置在卸渣位置，并设有与之配合的机械手。机械手用于在抓渣模块卸渣后，抓取渣粒，作为渣粒样本，送至渣粒分析模块的样本放置位置。其中，该机械手可以设置为预定间隔时间抓取一次渣粒样本，也可以通过信号线或无线通信方式接收检测指令，根据检测指令抓取渣粒样本，使该渣粒分析模块自动化进行渣粒分析。传感器检测模块用于检测包含渣粒位置、抓渣模块10的抓取部位置的信号。其中，传感器检测模块与控制模块可以通过信号传输线进行通信连接，也可以通过蓝牙通信或无线通信网络或局域网络等实现无线通信连接，本发明对此不作限制。控制模块根据传感器检测模块所检测的信号以及预存的过滤池位置范围、保护滤料的最低抓渣极限高度、预定卸渣位置等向抓渣模块10输出抓渣和卸渣指令。另外，控制模块记录渣粒分析模块上传的化学成分分析结果，并根据多次上传的化学成分分析结果统计渣粒的化学成分变化情况，并将渣粒的化学成分变化情况上传至高炉系统的中控系统。抓渣模块10架设于过滤池20上，用于根据抓渣和卸渣指令进行抓渣和卸渣作业，以将过滤池内的渣粒移至预设卸渣位置。通过上述方案可以得知，本发明实施例提供的智能抓渣装置，控制模块基于传感器检测模块采集的信号，控制抓渣模块动作，实现自动抓渣和卸渣，能够提高自动化程度，进而提高作业效率，减少人为因素的影响，精确控制抓斗起重机作业，实现渣粒的彻底清理，避免破坏滤料，防止卸料时发生撒料。另外，本发明实施例提供的智能抓渣装置，通过渣粒分析模块，能够及时监测渣粒的化学成分变化情况，并反馈至高炉系统的中控系统，利于高炉系统的中控系统优化高炉原燃料质量和配比、优化高炉操作、促进高炉顺行，实现预测性的生产决策。图2为本发明实施例一种智能抓渣装置的电路图一。如图2所示，该智能抓渣装置的电路结构如下所述：传感器检测模块50连接控制模块40，控制模块40连接抓渣模块10，渣粒分析模块60连接控制模块40，控制模块40连接高炉系统的中控系统70。其中，各部分之间的连接方式可以采用传输线通信连接，也可以通过局域网络通信连接。当然，该局域网络包括但不限于：蓝牙网络、无线通信网络。通过将模块之间采用无线连接方式进行连接，可以有效减少布线工作量。其中，传感器检测模块50将检测到的渣粒位置、抓渣模块10的抓取部位置等信号传输给控制模块40，控制模块40向抓渣模块10输出抓渣和卸渣指令，进而抓渣和卸渣作业，以将过滤池内的渣粒移至预定卸渣位置。图3为本发明实施例一种智能抓渣装置的结构图二。如图3所示，该智能抓渣装置包括：传感器检测模块、与传感器检测模块连接的控制模块以及与控制模块连接的抓渣模块。抓渣模块包括：设置在过滤池20两侧且相互平行的两个轨道架11、横跨在轨道架11上的大车运行机构12、设置在大车运行机构12上的小车运行机构13、连接在小车运行机构13下部的升降机构14以及连接在升降机构14底部的抓取部15。其中，大车运行机构12可以包括：行车梁、大车电动机、大车制动器、大车联轴器以及大车车轮12a，行车梁水平架设在两个轨道架之间，大车电动机连接大车联轴器，大车联轴器连接大车车轮，大车制动器连接大车车轮。大车车轮12a设置在行车梁的两侧下方，沿着两个轨道架11运动。另外，大车电动机、大车制动器、大车联轴器均连接控制模块40。在一个可选的实施例中，该大车运行机构12还可以包括：减速器，大车电动机通过减速器连接大车联轴器，减速器连接控制模块40。在一个可选的实施例中，该大车运行机构12还可以包括：行程限位器，该行程限位器连接控制模块40。该行程限位器作为行程开关，用于控制大车运行机构的行程、变换运行方向或速度。另外，行车梁上设有与轨道架11方向垂直的小车轨道。小车运行机构13沿着小车轨道运动，运动方向与大车运行机构12的运动方向相垂直。具体地，该小车运行机构13可以包括：小车架、小车电动机、小车制动器、小车联轴器以及小车车轮，小车电动机连接小车联轴器，小车联轴器连接小车车轮，小车制动器连接小车车轮。下车架下侧设置小车车轮和连接结构。另外，小车电动机、小车制动器、小车联轴器均连接控制模块40。在一个可选的实施例中，该小车运行机构13还可以包括：减速器，小车电动机通过减速器连接小车联轴器，该减速器也连接控制模块40。该减速器可以采用由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，用于在小车电动机与小车联轴器之间起匹配转速和传递转矩的作用。在一个可选的实施例中，该小车运行机构13还可以包括：行程限位器，该行程限位器也连接控制模块40。该行程限位器作为行程开关，用于控制小车运行机构的行程、变换运行方向或速度。升降机构14通过该连接结构连接在该小车运行机构13的下部，升降机构14的位置随着小车运行机构的位置变动而变动。在一个可选的实施例中，升降机构14通过钢丝绳14a连接抓取部15，用于提升或降低抓取部15。在一个可选的实施例中，该升降机构14可以包括：电动机、减速器、卷筒和制动器，其中，电动机连接减速器，减速器和制动器连接卷筒，电动机、减速器和制动器均连接至控制模块40。另外，该电动机、减速器、制动器均连接控制模块40。该减速器可以采用由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，用于匹配转速和传递转矩。在一个可选的实施例中，该升降机构14可以采用卷扬机实现。抓取部15通过抓取动作实现抓渣和卸渣作业。其中，该抓取部15包括：抓斗以及传动模块，抓斗通过传动模块连接在升降机构14的下端，传动模块带动抓斗进行抓取动作。在一个可选的实施例中，传动模块内设有减震模块。另外，传感器检测模块50检测渣粒位置、抓渣模块的抓取部位置等信号。控制模块40根据渣粒位置以及抓取部的位置控制大车运行机构12和小车运行机构13运动方向和运动距离，使得抓取部15移动至渣粒位置的上方，以便进行后续抓渣作业。当抓取部15移动至渣粒位置的上方后，控制模块40根据抓取部15的高度位置控制升降机构14对抓取部15进行升降，使得抓取部15下降至渣粒上方；当抓取部15位于渣粒上方时，控制模块40向抓取部15发送抓取动作指令，抓取部15进行抓渣作业。当抓取部15完成抓渣后，控制模块40根据抓取部的高度位置，控制升降机构14动作，使抓取部15上升预设距离。然后，控制模块40根据预设卸渣位置30控制大车运行机构12和小车运行机构13运动方向和运动距离，使得抓取部15移动预定卸渣位置30的上方。当抓取部15移动至预定卸渣位置30的上方时，控制模块40根据抓取部15的高度位置，控制升降机构14动作，调节抓取部15高度，控制抓取部15的传动模块，通过传动模块动作使抓斗翻斗或打开，实现卸渣作业。通过分析上述智能抓渣装置，可以得知，控制模块40基于传感器检测模块50采集的信号，控制抓渣模块10的大车运行机构12、小车运行机构13、升降机构14以及抓取部15动作，实现自动抓渣和卸渣。图4为本发明实施例一种智能抓渣装置的电路图二。如图4所示，该智能抓渣装置的电路结构包括：传感器检测模块50连接控制模块40，控制模块40连接抓渣模块10的大车运行机构13、小车运行机构13、升降机构14以及抓取部15，其中，模块之间的连接方式可以采用导线进行电连接。当然，模块之间的连接方式也可以采用局域网进行无线连接方式，包括但不限于：蓝牙连接、无线通信网络连接。通过将模块之间采用无线连接方式进行连接，可以有效减少布线工作量。其中，传感器检测模块50用于检测渣粒位置、抓渣模块的抓取部14位置等信号。控制模块40根据传感器检测模块50所检测的信号控制大车运行机构12、小车运行机构13、升降机构14以及抓取部15动作，实现自动化作业。在一个可选的实施例中，传感器检测模块50包括：料面扫描传感器53、水平位置传感器54、高度传感器55，如图5所示。料面扫描传感器53设置于过滤池20上方位置，并连接控制模块40，用于检测过滤池20内渣粒21的料面状态，输出料面检测信号。在一个可选的实施例中，该料面扫描传感器53可以设置在大车运行机构上，进行3D扫描，当然，本发明不以此为限，只要是位于过滤池上方，能够完整扫描到过滤池的位置均可设置该料面扫描传感器。水平位置传感器54设置在抓取部15上，或者设置在小车运行机构13上，或者设置在升降机构14上，并连接控制模块40，用于检测抓取部15的水平位置，输出水平位置检测信号。控制模块40根据料面检测信号确定渣粒位置，然后基于渣粒位置以及抓取部15的水平位置，控制大车运行机构12和小车运行机构13运动，使抓取部15移动至渣粒位置上方。其中，通过料面扫描传感器53和水平位置传感器54采集信号，控制模块40基于采集的信号进行控制，能够准确定位渣粒位置、抓渣位置和抓渣高度，实现精准抓渣。高度传感器55可以设置在抓取部15上，或设置在升降机构14上，或设置在过滤池20的侧壁上，并连接控制模块40，用于检测抓取部15的高度，输出高度检测信号。控制模块40根据高度检测信号控制升降机构14提升或降低抓取部15，使得抓取部15到达渣粒21上方位置。其中，通过高度传感器55采集抓取部15的高度信息，控制模块40基于采集的信号进行控制，能够准确定位抓渣高度，实现精准抓渣。在一个可选的实施例中，该传感器检测模块50还可以包括：重量传感器56，设置在过滤池20底部，并连接控制模块40，用于检测过滤池20内的渣粒21的重量，输出渣粒重量信号；控制模块40根据渣粒21重量信号，实时统计过滤池20内的渣粒21重量变化情况，并计算累计抓渣重量，当累计抓渣重量达到预设重量时，控制抓渣模块10停止抓渣作业，并将渣粒重量变化情况反馈至高炉系统的中控系统，利于高炉系统的中控系统优化高炉原燃料质量和配比、优化高炉操作、促进高炉顺行。在一个可选的实施例中，重量传感器56检测到过滤池20内的渣粒21的重量查出预设值时，向控制模块40发送信号，控制模块40发送启动指令，进行抓渣作业。在一个可选的实施例中，该传感器检测模块还可以包括：力矩传感器57，该力矩传感器57设置在该钢丝绳14a上，并连接控制模块40，用于监测升降机构14的工作状态，产生力矩信号；控制模块40根据力矩信号和高度检测信号，控制升降机构工作。值得说明的是，当抓取部15下降到过滤池20内的液态水的水面时，水面对该抓取部产生一个向上的浮力，力矩传感器57会感受到作用于钢丝绳14a上的浮力，产生力矩信号，基于该力矩信号调低升降机构14的转速，使得抓取部15下降的速度减小，能够预防卷扬机的绳索松弛，避免抓斗落到渣粒表面后卷扬机继续旋转导致卷扬机的绳索松弛而脱出卷扬机的滑轮组。在一个可选的实施例中，该控制模块为PLC，其中预存有过滤池位置范围、保护滤料的最低抓渣极限高度以及设定好的控制程序。在一个可选的实施例中，渣粒分析模块为金属原位分析仪，当然，本发明不以此为限，所有能够分析渣粒化学成分的仪器均可作为本发明实施例中的渣粒分析模块。在一个可选的实施例中，该智能抓渣装置还可以包括：报警器，该报警器连接控制模块，当过滤池内的渣粒重量超出预设阈值或抓渣模块动作异常时，控制模块向报警器发送报警信号，报警器基于报警信号进行声光报警，使得值班人员能够及时发现问题，防止设备损伤。本发明实施例提供的智能抓渣装置，能够根据预先设置的程序自动运行，不需要专人值守，避免含硫蒸汽危害操作人员身体健康，实现无人值守连续进行抓渣、卸渣作业，减少人为因素的影响，精确控制抓斗起重机作业，实现渣粒的彻底清理，避免破坏滤料，预防卷扬机的绳索松弛，避免抓斗落到渣粒表面后卷扬机继续旋转导致卷扬机的绳索松弛而脱出卷扬机的滑轮组，并能有效减缓滤料板结，大幅提升过滤池滤料的使用寿命，进而降低滤料更换费用。另外，本发明实施例提供的智能抓渣装置，通过渣粒分析模块，能够及时监测渣粒的化学成分变化情况，并反馈至高炉系统的中控系统，并且，通过重量传感器监测渣粒重量，控制模块基于重量传感器采集的信号，统计熔渣重量，反馈至高炉系统的中控系统，利于高炉系统的中控系统优化高炉原燃料质量和配比、优化高炉操作、促进高炉顺行，实现预测性的生产决策。本申请中所述的控制模块或控制器可以采取专用集成电路ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC625D、AtmelAT91SAM、MicrochipPIC18F26K20以及SiliconeLabsC8051F320。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的模块也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。为了描述的方便，描述以上模块时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和或硬件中实现。还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

权利要求：1.一种智能抓渣装置，应用于高炉系统中清理过滤池内的渣粒，其特征在于，包括：传感器检测模块、与所述传感器检测模块连接的控制模块以及与所述控制模块连接的抓渣模块和渣粒分析模块；所述渣粒分析模块用于分析渣粒的化学成分，并将分析结果传输至所述控制模块；所述传感器检测模块用于检测包含渣粒位置、抓渣模块的抓取部位置的信号；所述控制模块根据所述传感器检测模块所检测的信号向所述抓渣模块输出抓渣和卸渣指令，并且，根据所述分析结果统计渣粒的化学成分变化情况并上传至所述高炉系统的中控系统；所述抓渣模块架设于所述过滤池上，用于根据所述抓渣和卸渣指令进行抓渣和卸渣作业。2.根据权利要求1所述智能抓渣装置，其特征在于，所述抓渣模块包括：设置在所述过滤池两侧且相互平行的两个轨道架、横跨在所述轨道架上的大车运行机构、设置在所述大车运行机构上的小车运行机构、连接在所述小车运行机构下部的升降机构以及连接在升降机构底部的所述抓取部；所述大车运行机构沿着两个所述轨道架运动，其上设有与所述轨道架垂直的小车轨道；所述升降机构用于提升或降低所述抓取部；所述抓取部通过抓取动作实现抓渣和卸渣作业。3.根据权利要求2所述智能抓渣装置，其特征在于，所述传感器检测模块包括：料面扫描传感器，连接所述控制模块，用于检测过滤池内渣粒的料面状态，输出料面检测信号；水平位置传感器，连接所述控制模块，用于检测所述抓取部的水平位置，输出水平位置检测信号；高度传感器，连接所述控制模块，用于检测所述抓取部的高度，输出高度检测信号；重量传感器，连接所述控制模块，用于检测所述过滤池内的渣粒的重量，输出渣粒重量信号；其中，所述控制模块根据所述料面检测信号确定渣粒位置；所述控制模块根据所述水平位置检测信号控制所述大车运行机构和所述小车运行机构运动，使所述抓取部运行至所述渣粒位置或预定卸渣位置；所述控制模块根据所述高度检测信号控制所述升降机构提升或降低所述抓取部；所述控制模块根据所述渣粒重量信号，实时统计所述过滤池内的渣粒重量变化情况，并计算累计抓渣重量，当所述累计抓渣重量达到预设重量时，控制所述抓渣模块停止抓渣作业，并将所述渣粒重量变化情况反馈至所述高炉系统的中控系统。4.根据权利要求3所述智能抓渣装置，其特征在于，所述大车运行机构包括：大车电动机、大车制动器、大车联轴器以及大车车轮，所述大车电动机连接所述大车联轴器，所述大车联轴器连接所述大车车轮，所述大车制动器连接所述大车车轮。5.根据权利要求4所述智能抓渣装置，其特征在于，所述小车运行机构包括：小车电动机、小车制动器、小车联轴器以及小车车轮，所述小车电动机连接所述小车联轴器，所述小车联轴器连接所述小车车轮，所述小车制动器连接所述小车车轮。6.根据权利要求5所述智能抓渣装置，其特征在于，所述升降机构为卷扬机。7.根据权利要求6所述智能抓渣装置，其特征在于，所述抓取部包括：抓斗以及传动模块，所述抓斗通过所述传动模块连接在所述升降机构的下端，所述传动模块带动所述抓斗进行抓取动作。8.根据权利要求7所述智能抓渣装置，其特征在于，所述传感器检测模块还包括：力矩传感器，所述力矩传感器连接所述控制模块，用于监测所述卷扬机的工作状态，产生力矩信号；所述控制模块根据所述力矩信号和所述高度检测信号，控制所述升降机构工作。9.根据权利要求8所述智能抓渣装置，其特征在于，所述渣粒分析模块可为金属原位分析仪。10.根据权利要求9所述智能抓渣装置，其特征在于，还包括：局域网络，所述控制模块通过所述局域网络与所述传感器检测模块和所述抓渣模块通信连接。

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