1.本發(fā)明涉及工業(yè)硅冶煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種工業(yè)硅冶煉自動(dòng)出硅方法。

背景技術(shù)：

2.工業(yè)硅是在礦熱爐中由碳還原二氧化硅而制得產(chǎn)品，爐前出硅是工業(yè)硅冶煉過(guò)程的重要工序之一，是將礦熱爐內(nèi)還原熔煉產(chǎn)出的高溫硅熔體經(jīng)過(guò)出硅口(爐眼)排出爐外。出硅包括開堵爐眼、燒眼拉渣等過(guò)程，傳統(tǒng)工業(yè)硅冶煉均采用人工出硅，具體是在開堵爐眼時(shí)由操作人員控制燒穿器，采用碳棒燒穿鑿眼，將堵塞在爐眼中的泥球等物體清空，使高溫硅熔體從礦熱爐內(nèi)排出，出硅過(guò)程人工采用圓木拉渣干對(duì)堵塞于爐口中的黏渣進(jìn)行清理，出硅結(jié)束，再由操作工通過(guò)燒穿器把爐眼周圍黏渣燒洗干凈，由人工用專用工具(堵頭、堵瓢)將泥球送入爐眼并深堵在出硅口。若遇爐眼難開，需輔助使用氧氣和氧管吹燒爐眼，整個(gè)操作過(guò)高溫硅熔體飛濺，不僅操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，且存在高溫燙傷安全風(fēng)險(xiǎn)和職業(yè)健康危害風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

3.本發(fā)明提供了一種工業(yè)硅冶煉自動(dòng)出硅方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

4.為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

5.一種工業(yè)硅冶煉自動(dòng)出硅方法，采用工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)燒眼、開眼、堵眼和清理爐眼功能，所述工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)包括出爐機(jī)器人、車載控制箱和操作臺(tái)，所述出爐機(jī)器人與車載控制箱通信連接，所述車載控制箱與操作臺(tái)通信連接，所述出爐機(jī)器人包括機(jī)械臂、工具庫(kù)和多路攝像頭，所述工具庫(kù)包括木棍、燒穿器、鑿巖機(jī)、泥炮。

6.作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案：多路攝像頭數(shù)量為6路，其中包括：用于正向觀測(cè)爐口的2路攝像頭，用于側(cè)向觀測(cè)爐舌的1路攝像頭，用于側(cè)向觀測(cè)爐眼及工具庫(kù)的2路攝像頭，用于觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)全局的1路攝像頭。

7.作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案：工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)燒眼功能的具體操作為:操作臺(tái)通過(guò)車載控制箱發(fā)送控制信號(hào)到機(jī)械臂和燒穿器，機(jī)械臂先自動(dòng)抓取燒穿器，再自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)爐眼，燒穿器啟動(dòng)后，通過(guò)燒穿器可直接將爐眼燒開。

8.作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案：燒穿器使用碳棒為整根碳棒，碳棒總長(zhǎng)為2500-2700mm。

9.作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案：工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)開眼功能的具體操作為:操作臺(tái)通過(guò)車載控制箱發(fā)送控制信號(hào)到機(jī)械臂和鑿巖機(jī)，機(jī)械臂先自動(dòng)抓取鑿巖機(jī)，抓取鑿巖機(jī)結(jié)束后將鑿巖機(jī)的鉆釬自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)爐眼，鑿巖機(jī)開啟后，利用鑿巖機(jī)鉆釬的沖擊及旋轉(zhuǎn)可把爐眼打開。

10.作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案：鑿巖機(jī)的鉆釬直徑為100mm，鑿巖機(jī)鉆釬開眼時(shí)間為30至60秒。

11.作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案：工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)堵眼功能的具體操作為:操作臺(tái)通過(guò)車載控制箱發(fā)送控制信號(hào)到機(jī)械臂和泥炮，機(jī)械臂先自動(dòng)抓取泥炮，抓取泥炮結(jié)束后將泥炮的炮管自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)爐眼，泥炮開啟后，泥炮可發(fā)射炮泥將爐眼進(jìn)行封堵。

12.作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案：所述泥炮裝泥量為80l，堵眼時(shí)泥炮的炮管可進(jìn)爐眼深度655mm；泥炮出泥口直徑為160mm。

13.作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案：工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)清理爐眼功能的具體操作為:操作臺(tái)通過(guò)車載控制箱發(fā)送控制信號(hào)到機(jī)械臂，機(jī)械臂先自動(dòng)抓取木棍對(duì)準(zhǔn)爐眼，然后控制木棍在爐眼內(nèi)部來(lái)回拉動(dòng)，將爐眼中渣料帶出，進(jìn)而增加流速。

14.作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案：所述工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)還包括現(xiàn)場(chǎng)電控箱，現(xiàn)場(chǎng)電控箱設(shè)有急停按鈕，用于當(dāng)出爐機(jī)器人突發(fā)異常時(shí)，可以立即通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)急停按鈕關(guān)閉出爐機(jī)器人。

15.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

16.本方法使用出爐機(jī)器人替代人工實(shí)現(xiàn)自動(dòng)出硅操作，通過(guò)操作臺(tái)為控制中心，出爐機(jī)器人為主體執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)燒眼、開眼、堵眼和清理爐眼功能，本發(fā)明自動(dòng)化和智能化程度高，不僅大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，而且消除了高溫燙傷的安全隱患。

17.上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。本發(fā)明的具體實(shí)施方式由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。

附圖說(shuō)明

18.此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本技術(shù)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

19.圖1為本發(fā)明提出的一種工業(yè)硅冶煉自動(dòng)出硅方法的系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

20.以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

21.除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

22.請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中，一種工業(yè)硅冶煉自動(dòng)出硅方法，采用工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)燒眼、開眼、堵眼和清理爐眼功能，工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)包括出爐機(jī)器人、車載控制箱和操作臺(tái)，出爐機(jī)器人與車載控制箱通信連接，車載控制箱與操作臺(tái)通信連接，出爐機(jī)器人包括機(jī)械臂、工具庫(kù)和多路攝像頭，工具庫(kù)包括木棍、燒穿器、鑿巖機(jī)、泥炮。

23.具體的，多路攝像頭數(shù)量為6路，其中包括：用于正向觀測(cè)爐口的2路攝像頭，用于

側(cè)向觀測(cè)爐舌的1路攝像頭，用于側(cè)向觀測(cè)爐眼及工具庫(kù)的2路攝像頭，用于觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)全局的1路攝像頭，多路攝像頭數(shù)量可將拍攝到的畫面圖像通過(guò)車載控制箱傳輸?shù)讲僮髋_(tái)。

24.具體的，工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)還包括現(xiàn)場(chǎng)電控箱，現(xiàn)場(chǎng)電控箱設(shè)有急停按鈕，用于當(dāng)出爐機(jī)器人突發(fā)異常時(shí)，可以立即通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)急停按鈕關(guān)閉出爐機(jī)器人。

25.本發(fā)明的工作原理是：

26.在生產(chǎn)過(guò)程中，由人工控制操作臺(tái)，操作臺(tái)通過(guò)車載控制箱發(fā)送控制信號(hào)控制出爐機(jī)器人完成燒眼、開眼、堵眼和清理爐眼等出爐任務(wù)。具體操作技術(shù)如下：

27.燒眼時(shí)，操作臺(tái)通過(guò)車載控制箱發(fā)送控制信號(hào)到機(jī)械臂和燒穿器，機(jī)械臂先自動(dòng)抓取燒穿器，再自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)爐眼，燒穿器啟動(dòng)后，通過(guò)燒穿器可直接將爐眼燒開，燒眼最大深度可達(dá)2000mm。為保護(hù)母線及抓手(不讓母線到硅包上方，防止母線損壞)，爐眼打開后燒眼深度最大1500mm。燒穿器使用碳棒總長(zhǎng)為2500-2700mm，為了防止斷碳棒應(yīng)訂做整根碳棒，減少拼接。

28.開眼時(shí)，操作臺(tái)通過(guò)車載控制箱發(fā)送控制信號(hào)到機(jī)械臂和鑿巖機(jī)，機(jī)械臂先自動(dòng)抓取鑿巖機(jī)，抓取鑿巖機(jī)結(jié)束后將鑿巖機(jī)的鉆釬自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)爐眼，鑿巖機(jī)開啟后，利用鑿巖機(jī)鉆釬的沖擊及旋轉(zhuǎn)可把爐眼打開，然后再改用燒穿器進(jìn)行燒穿作業(yè)。鉆釬直徑為100mm，鉆釬打眼時(shí)間為30至60秒。鉆釬的損耗量在50-100mm/15天。

29.堵眼時(shí)，工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)堵眼功能的具體操作為:操作臺(tái)通過(guò)車載控制箱發(fā)送控制信號(hào)到機(jī)械臂和泥炮，機(jī)械臂先自動(dòng)抓取泥炮，抓取泥炮結(jié)束后將泥炮的炮管自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)爐眼，泥炮開啟后，泥炮可發(fā)射炮泥將爐眼進(jìn)行封堵，泥炮裝泥量為80l，堵眼時(shí)泥炮的炮管可進(jìn)爐眼深度655mm；泥炮出泥口直徑為160mm。泥炮堵完眼后可切換機(jī)械臂，使用機(jī)械臂抓手對(duì)炮泥進(jìn)行夯實(shí)，以防跑眼。出爐機(jī)器人泥炮管進(jìn)爐端材質(zhì)參數(shù)：鑄鐵ht200。炮管可更換，并且多規(guī)格可適應(yīng)不同爐眼直徑的工況使用。

30.清理爐眼時(shí)，工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)清理爐眼功能的具體操作為:操作臺(tái)通過(guò)車載控制箱發(fā)送控制信號(hào)到機(jī)械臂，機(jī)械臂先自動(dòng)抓取木棍對(duì)準(zhǔn)爐眼，然后控制木棍在爐眼內(nèi)部來(lái)回拉動(dòng)，將爐眼中渣料帶出，進(jìn)而增加流速，拉眼深度最大能達(dá)到2900mm。

31.以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制；凡本行業(yè)的普通技術(shù)人員均可按說(shuō)明書附圖所示和以上所述而順暢地實(shí)施本發(fā)明；但是,凡熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，利用以上所揭示的技術(shù)內(nèi)容而做出的些許更動(dòng)、修飾與演變的等同變化，均為本發(fā)明的等效實(shí)施例；同時(shí),凡依據(jù)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)技術(shù)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何等同變化的更動(dòng)、修飾與演變等，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種工業(yè)硅冶煉自動(dòng)出硅方法，其特征在于，采用工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)燒眼、開眼、堵眼和清理爐眼功能，所述工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)包括出爐機(jī)器人、車載控制箱和操作臺(tái)，所述出爐機(jī)器人與車載控制箱通信連接，所述車載控制箱與操作臺(tái)通信連接，所述出爐機(jī)器人包括機(jī)械臂、工具庫(kù)和多路攝像頭，所述工具庫(kù)包括木棍、燒穿器、鑿巖機(jī)、泥炮。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)硅冶煉自動(dòng)出硅方法，其特征在于，多路攝像頭數(shù)量為6路，其中包括：用于正向觀測(cè)爐口的2路攝像頭，用于側(cè)向觀測(cè)爐舌的1路攝像頭，用于側(cè)向觀測(cè)爐眼及工具庫(kù)的2路攝像頭，用于觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)全局的1路攝像頭。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工業(yè)硅冶煉自動(dòng)出硅方法，其特征在于，工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)燒眼功能的具體操作為:操作臺(tái)通過(guò)車載控制箱發(fā)送控制信號(hào)到機(jī)械臂和燒穿器，機(jī)械臂先自動(dòng)抓取燒穿器，再自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)爐眼，燒穿器啟動(dòng)后，通過(guò)燒穿器可直接將爐眼燒開。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種工業(yè)硅冶煉自動(dòng)出硅方法，其特征在于，燒穿器使用碳棒為整根碳棒，碳棒總長(zhǎng)為2500-2700mm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種工業(yè)硅冶煉自動(dòng)出硅方法，其特征在于，工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)開眼功能的具體操作為:操作臺(tái)通過(guò)車載控制箱發(fā)送控制信號(hào)到機(jī)械臂和鑿巖機(jī)，機(jī)械臂先自動(dòng)抓取鑿巖機(jī)，抓取鑿巖機(jī)結(jié)束后將鑿巖機(jī)的鉆釬自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)爐眼，鑿巖機(jī)開啟后，利用鑿巖機(jī)鉆釬的沖擊及旋轉(zhuǎn)可把爐眼打開。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種工業(yè)硅冶煉自動(dòng)出硅方法，其特征在于，鑿巖機(jī)的鉆釬直徑為100mm，鑿巖機(jī)鉆釬開眼時(shí)間為30至60秒。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種工業(yè)硅冶煉自動(dòng)出硅方法，其特征在于，工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)堵眼功能的具體操作為:操作臺(tái)通過(guò)車載控制箱發(fā)送控制信號(hào)到機(jī)械臂和泥炮，機(jī)械臂先自動(dòng)抓取泥炮，抓取泥炮結(jié)束后將泥炮的炮管自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)爐眼，泥炮開啟后，泥炮可發(fā)射炮泥將爐眼進(jìn)行封堵。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種工業(yè)硅冶煉自動(dòng)出硅方法，其特征在于，所述泥炮裝泥量為80l，堵眼時(shí)泥炮的炮管可進(jìn)爐眼深度655mm；泥炮出泥口直徑為160mm。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種工業(yè)硅冶煉自動(dòng)出硅方法，其特征在于，工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)清理爐眼功能的具體操作為:操作臺(tái)通過(guò)車載控制箱發(fā)送控制信號(hào)到機(jī)械臂，機(jī)械臂先自動(dòng)抓取木棍對(duì)準(zhǔn)爐眼，然后控制木棍在爐眼內(nèi)部來(lái)回拉動(dòng)，將爐眼中渣料帶出，進(jìn)而增加流速。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種工業(yè)硅冶煉自動(dòng)出硅方法，其特征在于，所述工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)還包括現(xiàn)場(chǎng)電控箱，現(xiàn)場(chǎng)電控箱設(shè)有急停按鈕，用于當(dāng)出爐機(jī)器人突發(fā)異常時(shí)，可以立即通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)急停按鈕關(guān)閉出爐機(jī)器人。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種工業(yè)硅冶煉自動(dòng)出硅方法，采用工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)燒眼、開眼、堵眼和清理爐眼功能，所述工業(yè)硅出爐機(jī)器人系統(tǒng)包括出爐機(jī)器人、車載控制箱和操作臺(tái)，所述出爐機(jī)器人與車載控制箱通信連接，所述車載控制箱與操作臺(tái)通信連接，所述出爐機(jī)器人包括機(jī)械臂、工具庫(kù)和多路攝像頭，所述工具庫(kù)包括木棍、燒穿器、鑿巖機(jī)、泥炮。本發(fā)明自動(dòng)化和智能化程度高，不僅大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，而且消除了高溫燙傷的安全隱患。而且消除了高溫燙傷的安全隱患。而且消除了高溫燙傷的安全隱患。

技術(shù)研發(fā)人員：畢紅興 盧國(guó)洪 文建華 任承偉 徐福昌 楊貴明 王正勇 高光富 李永強(qiáng) 黃家兵 張忠益 房家輝 任靖輝 楊明耀 唐文杰 梅志能

受保護(hù)的技術(shù)使用者：云南永昌硅業(yè)股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.07.01

技術(shù)公布日：2022/8/30