本實用新型涉及一種硅渣分離系統(tǒng)，具體涉及一種用于硅渣分離的自動控制系統(tǒng)。

背景技術：

硅渣一般是指原礦提煉之后的剩余部分，還含有一定量的硅。硅渣分很多種，工業(yè)硅渣，太陽能硅渣，半導體硅渣等等。硅渣可以用來回爐重新結晶、提純、現(xiàn)在硅料緊缺，價格不菲。硅錳渣也叫硅錳冶煉渣，是冶煉硅錳合金時排放的一種工業(yè)廢渣，其結構疏松，外觀常為淺綠色的顆粒，由一些形狀不規(guī)則的多孔非晶質顆粒組成。硅錳渣，性脆易碎，通過破碎機可以將大塊的硅錳渣破碎成小塊，然后進入細碎機將粗碎后的物料進一步粉碎，確保進入料倉，的物料能夠達到單體解離的程度，然后通過振動給料機和皮帶輸送機均勻的將物料給入，梯形跳汰機進行分選。破碎的主要目的在于打破連生體結構，跳汰的主要目的在于從硅錳渣中回收硅錳合金。硅錳渣和硅錳合金存在較大的比重差，通過跳汰機的重選作用可以將金屬和廢渣分離，獲得純凈的合金和廢渣，最后可以通過脫水篩的脫水作用分別將精礦和尾礦進行脫水。由于硅錳渣中含有一定量的硅錳合金，回收硅錳合金可以獲利，同時減少硅錳渣對土地的占用和對環(huán)境的污染。硅錳渣經(jīng)重選的方法首先從廢棄的硅錳渣中回收硅錳合金處理后，將廢渣作為建筑材料，可用于建筑工業(yè)。

傳統(tǒng)的硅渣分離的過程中，都是采用自然分離的方式，經(jīng)過漫長的時間，使得有機溶液和硅渣自然分離，但是這樣使得真?zhèn)€分離時間漫長，而且在進料時，有機溶液和硅渣分布不均勻，分離效果不佳，同時在進料這一環(huán)節(jié)：一般采用一次性加入有機溶液和硅渣，待工作加工完成后，通過人工手動繼續(xù)增加硅渣和補充有機溶液；在加工完成以后，會有部分有機溶液流失，剩余的有機溶液比例也發(fā)生了改變，但是人工判斷的都是整體的容量，只會繼續(xù)增加，但是無法判別有機溶液中所以物質含量的偏差，導致分離效果變差。所以我們急需要研究出一種加工完成后自動補料補液，并且在運行過程中實時調整有機溶劑中酒精和三溴乙烷的比值和容量的系統(tǒng)，來解決這一問題，并改善人工控制增加這一問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是加工完成后自動補料補液，并且在運行過程中實時調整有機溶劑中酒精和三溴乙烷的比值和容量，同時需避免有機溶液和硅渣分布不均勻使得分離效果差，提高分離過程的速度減少時長，目的在于提供一種用于硅渣分離的自動控制系統(tǒng)，解決加工完成后自動補料補液，并且在運行過程中實時調整有機溶劑中酒精和三溴乙烷的比值和容量，同時需避免有機溶液和硅渣分布不均勻使得分離效果差，提高分離過程的速度減少時長的問題。

本實用新型通過下述技術方案實現(xiàn)：

一種用于硅渣分離的自動控制系統(tǒng)，包括攪拌腔，上位機，所述上位機發(fā)出有機溶液配料比值及容量值信息到有機溶液進液中心、發(fā)送硅渣重量值及時間值信息到硅渣進料中心、以及發(fā)送攪拌指令到分離攪拌中心；所述有機溶液進液中心：包括進液PID控制器、儲液器、稱液槽模塊、計量傳感器、液位傳感器和濃度傳感器；所述硅渣進料中心：包括進料控制器、計時器、儲料器、皮帶秤模塊、稱料槽模塊；所述分離攪拌中心：包括時序控制器、噴嘴攪拌器、紅外探測器和旋轉攪拌器；其中所述進液PID控制器接收上位機發(fā)送的有機溶液配料比值及容量值信息，發(fā)送輸出指令到儲液器，所述儲液器接收進液PID控制器發(fā)送的輸出指令，輸出酒精或三溴乙烷到稱液槽模塊；所述計量傳感器實時采集稱液槽模塊流入量，并發(fā)送計量信號到進液PID控制器；進液PID控制器接收計量傳感器實時發(fā)送的計量信號，同時與上位機發(fā)出有機溶液配料比值及容量值信息對比，達到設定的目標時，發(fā)送斷開指令到儲液器；所述儲液器接收斷開指令，停止輸入酒精或三溴乙烷到稱液槽模塊；所述稱液槽模塊包括重力傳感器，同時受重力傳感器控制，輸送酒精或三溴乙烷到攪拌腔；所述液位傳感器探測攪拌腔內液位信息，所述濃度傳感器探測攪拌腔內有機溶液濃度信息，均發(fā)送到進液PID 控制器；所述進料控制器接收上位機發(fā)送的硅渣重量值信息，發(fā)送輸出指令到儲料器；所述儲料器接收進料控制器發(fā)送的輸出指令，輸出硅渣到稱料槽模塊；所述皮帶秤模塊實時采集稱料槽模塊的重量，并發(fā)送重量信號到進料控制器；進料控制器接收皮帶秤模塊實時發(fā)送的重量信號，同時與上位機發(fā)出的硅渣重量值及時間值信息對比，達到設定的目標時，發(fā)送斷開指令到儲料器；所述儲料器接收斷開指令，停止輸入硅渣到稱料槽模塊；所述稱料槽模塊包括重力傳感器，同時受重力傳感器控制，輸送硅渣到攪拌腔；所述計時器為進料控制器計時，計時器根據(jù)進料控制器接收的硅渣時間值信息，提取具體的工作時間，進行計時。所述時序控制器：接收上位機發(fā)送的操作時間指令，并通過計時器的計時，對噴嘴攪拌器發(fā)送攪拌指令；所述噴嘴攪拌器：接收時序控制器發(fā)送的攪拌指令，對攪拌腔攪拌；所述紅外探測器：探測攪拌腔內的圖層信息，實時發(fā)送至上位機，上位機接收圖層信息并處理，發(fā)送旋轉指令到旋轉攪拌模塊；所述旋轉攪拌模塊：接收上位機的旋轉指令，對攪拌腔旋轉。傳統(tǒng)的硅渣分離的過程中，在進料這一環(huán)節(jié)：一般采用一次性加入有機溶液和硅渣，待工作加工完成后，通過人工手動繼續(xù)增加硅渣和補充有機溶液；在加工完成以后，會有部分有機溶液流失，剩余的有機溶液比例也發(fā)生了改變，但是人工判斷的都是整體的容量，只會繼續(xù)增加，但是無法判別有機溶液中所以物質含量的偏差，導致分離效果變差。所以本實用新型研究出一種加工完成后自動補料補液，并且在運行過程中實時調整有機溶劑中酒精和三溴乙烷的比值和容量的系統(tǒng)，來解決這一問題，在進料部分，接收上位機發(fā)送的硅渣重量值信息，通過皮帶秤模塊實時采集稱料槽模塊的重量與上位機發(fā)出的硅渣重量值及時間值信息對比，達到設定的目標時，停止進料，區(qū)別于傳統(tǒng)技術在于，第一機械稱重進料，不用人工手動進料，減輕了工人體力的輸出；第二采取了循環(huán)裝置，也是更加的自能化，減輕人力手動控制，節(jié)約人力成本。在進液部分有了更大的突破，和進料過程一樣，完全智能化，而且還有濃度配比的檢測，有機溶液是酒精和三溴乙烷組成的，但是在分離硅渣的過程中，對酒精和三溴乙烷的消耗比例不是完全一樣，本實用新型增加了檢測裝置，并且通過PID控制器調節(jié)，更加充分的利用了有機溶液分離硅渣，提高了分離率，產(chǎn)生了十分有益的效果，在分離的過程中，都是采用自然分離的方式，經(jīng)過漫長的時間，使得有機溶液和硅渣自然分離，但是這樣使得真?zhèn)€分離時間漫長，而且在進料時，有機溶液和硅渣分布不均勻，分離效果不佳，為了解決這個問題，本實用新型采取了增加攪拌，攪拌可以加快分離速度，并且可以改善進料時有機溶液和硅渣分布不均勻這個我問題，從兩個方面來實現(xiàn)這個目的，首先是設置了時序控制器，可以根據(jù)每次進硅渣的時間特性，設置時序控制器的工作時段，目的在于，每一次進硅渣，都工作10秒，發(fā)出工作指令到噴嘴攪拌器，噴嘴攪拌器對攪拌腔進行攪拌，使得有機溶液和硅渣均勻分布，提高分離效果，在這個基礎上，進一步的增加了紅外探測器，探測攪拌腔內的液體信息，這是做了一個雙重的保障，第一層攪拌受時間的控制，10秒以后自動停止，可是還是會有可能攪拌不均勻，所以增加紅外探測器探測信息，在上位機內轉換為灰度圖，根據(jù)內置的灰度比做判斷，發(fā)出指令給旋轉攪拌模塊，通過對攪拌腔底部的旋轉來改善有機溶液和硅渣的分布情況。本實用新型解決了避免有機溶液和硅渣分布不均勻使得分離效果差，提高分離過程的速度減少時長的問題，所述時序控制器的時間設定是可以自由設定的，本實用新型僅以10秒為例。

進一步，作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述有機溶液中酒精和三溴乙烷重量比為17:1。根據(jù)單質硅、酒精和三溴乙烷的密度值，得出最佳比例，17:1，這樣可以使得分離距離和效果最佳化。

一種用于硅渣分離的自動控制系統(tǒng)還包括報警器，所述上位機發(fā)送報警信息到報警器，報警器接收上位機的報警信息，發(fā)出鳴笛警報音，為了避免因為其他部件的失效導致液體過多，或攪拌時液體向外溢出，設置了一個安全功能，液位傳感器并且將信息上位機，超過限定值，發(fā)送信息到報警器，報警器發(fā)出警報聲。

所述上位機還發(fā)送收渣指令、收硅指令或收硅渣指令到回收中心；所述回收中心包括硅渣過濾器、單質硅過濾器和殘渣過濾器。所述殘渣過濾器接收上位機發(fā)送的收渣指令對攪拌腔收渣；所述單質硅過濾器接收上位機發(fā)送的收硅指令對攪拌腔收硅。所述硅渣過濾器接收上位機發(fā)送的收硅指令對攪拌腔收硅渣。傳統(tǒng)的回收系統(tǒng)都是工作完了以后統(tǒng)一的回收，所有物料均通過濾網(wǎng)排除，但是這樣做有一個非常大的問題，硅渣分離過程中，分離出來的物質不僅是單質硅和殘渣好，還有一部分沒有分離出來的小顆粒硅渣，如果直接排除，非常的浪費，如果是排除后二次加入，也費時費力；本系統(tǒng)在上位機可以設置結束后固定的排除單質硅和殘渣，對于剩余的硅渣可以根據(jù)紅外探測器探測的信息，在上位機進行處理，形成灰度圖，由工作人員手動控制是否需要清除。這樣就避免了傳統(tǒng)方式帶來的不足。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

1、本實用新型一種用于硅渣分離的自動控制系統(tǒng)，有機溶液是酒精和三溴乙烷組成的，但是在分離硅渣的過程中，對酒精和三溴乙烷的消耗比例不是完全一樣，所以增加了檢測裝置，并且通過PID控制器調節(jié)，更加充分的利用了有機溶液分離硅渣，提高了分離率；

2、本實用新型一種用于硅渣分離的自動控制系統(tǒng)，噴嘴攪拌器對攪拌腔進行攪拌，使得有機溶液和硅渣均勻分布，提高分離效果；

3、本實用新型一種用于硅渣分離的自動控制系統(tǒng)，進一步的增加了紅外探測器，探測攪拌腔內的液體信息，這是做了一個雙重的保障，第一層攪拌受時間的控制，10秒以后自動停止，可是還是會有可能攪拌不均勻，所以增加紅外探測器探測信息，在上位機內轉換為灰度圖，根據(jù)內置的灰度比做判斷，發(fā)出指令給旋轉攪拌模塊，通過對攪拌腔底部的旋轉來改善有機溶液和硅渣的分布情況。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本實用新型實施例的限定。在附圖中：

圖1為本實用新型系統(tǒng)結構示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。

實施例

如圖1所示，本實用新型一種用于硅渣分離的自動控制系統(tǒng)，包括攪拌腔，采用AL7480的報警器；采用研華P4工業(yè)控制微機的上位機，所述上位機發(fā)出有機溶液配料比值及容量值信息到有機溶液進液中心、發(fā)送硅渣重量值及時間值信息到硅渣進料中心、以及發(fā)送攪拌指令到分離攪拌中心；所述有機溶液進液中心：包括采用AT-704進液PID控制器、儲液器、稱液槽模塊、采用BT-457B的計量傳感器、采用PD-067C的液位傳感器和采用TD-028C的濃度傳感器；所述硅渣進料中心：包括采用KY02S的進料控制器、計時器、儲料器、采用TAJ5 的計時器、有1個儲液缸并帶電動閥門的儲料器、采用Z6FD1的皮帶秤模塊、和稱料槽模塊；所述分離攪拌中心：包括時序控制器、噴嘴攪拌器、采用X3-1的紅外探測器和旋轉攪拌器；所述進液PID控制器接收上位機發(fā)送的有機溶液配料比值及容量值信息，發(fā)送輸出指令到儲液器，所述儲液器接收進液PID控制器發(fā)送的輸出指令，輸出酒精或三溴乙烷到稱液槽模塊；所述計量傳感器實時采集稱液槽模塊流入量，并發(fā)送計量信號到進液PID控制器；進液PID 控制器接收計量傳感器實時發(fā)送的計量信號，同時與上位機發(fā)出有機溶液配料比值及容量值信息對比，達到設定的目標時，發(fā)送斷開指令到儲液器；所述儲液器接收斷開指令，停止輸入酒精或三溴乙烷到稱液槽模塊；所述稱液槽模塊包括重力傳感器，同時受重力傳感器控制，輸送酒精或三溴乙烷到攪拌腔；所述液位傳感器探測攪拌腔內液位信息，所述濃度傳感器探測攪拌腔內有機溶液濃度信息，均發(fā)送到進液PID控制器；所述進料控制器接收上位機發(fā)送的硅渣重量值信息，發(fā)送輸出指令到儲料器；所述儲料器接收進料控制器發(fā)送的輸出指令，輸出硅渣到稱料槽模塊；所述皮帶秤模塊實時采集稱料槽模塊的重量，并發(fā)送重量信號到進料控制器；進料控制器接收皮帶秤模塊實時發(fā)送的重量信號，同時與上位機發(fā)出的硅渣重量值及時間值信息對比，達到設定的目標時，發(fā)送斷開指令到儲料器；所述儲料器接收斷開指令，停止輸入硅渣到稱料槽模塊；所述稱料槽模塊包括重力傳感器，同時受重力傳感器控制，輸送硅渣到攪拌腔；所述計時器為進料控制器計時，計時器根據(jù)進料控制器接收的硅渣時間值信息，提取具體的工作時間，進行計時。所述時序控制器：接收上位機發(fā)送的操作時間指令，并通過計時器的計時，對噴嘴攪拌器發(fā)送攪拌指令；所述噴嘴攪拌器：接收時序控制器發(fā)送的攪拌指令，對攪拌腔攪拌；所述紅外探測器：探測攪拌腔內的圖層信息，實時發(fā)送至上位機，上位機接收圖層信息并處理，發(fā)送旋轉指令到旋轉攪拌模塊；所述旋轉攪拌模塊：接收上位機的旋轉指令，對攪拌腔旋轉；所述殘渣過濾器接收上位機發(fā)送的收渣指令對攪拌腔收渣；所述單質硅過濾器接收上位機發(fā)送的收硅指令對攪拌腔收硅。所述硅渣過濾器接收上位機發(fā)送的收硅指令對攪拌腔收硅渣。所述上位機還發(fā)送收渣指令、收硅指令或收硅渣指令到回收中心；所述回收中心包括硅渣過濾器、單質硅過濾器和殘渣過濾器。所述殘渣過濾器接收上位機發(fā)送的收渣指令對攪拌腔收渣；所述單質硅過濾器接收上位機發(fā)送的收硅指令對攪拌腔收硅。所述有機溶液中酒精和三溴乙烷重量比為17:1，所述硅渣過濾器接收上位機發(fā)送的收硅指令對攪拌腔收硅渣。設置時序控制器的工作時段，每一次進硅渣，都工作10秒，發(fā)出工作指令到噴嘴攪拌器，噴嘴攪拌器對攪拌腔進行攪拌，使得有機溶液和硅渣均勻分布，提高分離效果。

以上所述的具體實施方式，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。