本发明属于碳素生产工艺领域，特别涉及一种在碳素行业石油焦煅烧工艺中使用的罐式炉炉顶料斗自动加料系统。
背景技术：
目前，在碳素行业的石油焦煅烧工艺流程中越来越多地使用罐式炉煅烧方式。在罐式炉内石油焦(生焦)受到火道内高温烟气的间接加热，使其有效地去除水分和挥发分。罐式炉中的料罐排料是按照一定的时序进行的，因此罐式炉中的生焦进料是石油焦煅烧流程中的重要环节。目前，国内向罐式炉炉顶的料斗中进料操作均由人工现场操作，存在许多弊端：1、受人工操作的主观因素影响，加料的实时性和可靠性无法得到保障。2、额外的为工厂增加人工成本，成为建设自动化工厂的阻碍。3、罐式炉煅烧车间劳动强度大，工作环境差，工人长期受烟尘、炎热、挥发气体影响。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种罐式炉炉顶料斗自动加料系统，解决现有人工操作为罐式炉料斗下料中存在的不足，能够在不影响主工艺生产过程的情况下在线定点实时定量地连续为罐式炉顶部料斗下料，向料斗中加的料均匀性好、实时性好，降低工人的必要劳动，改善工人的工作环境。
本发明的技术方案是：
一种罐式炉炉顶自动加料系统，该系统包括罐式炉炉体、炉顶料斗、料位开关、定量给料机、输送皮带、下料小车、下料溜管、流量开关、限位开关、控制箱，具体结构如下：
在罐式炉炉体顶部安装有两排炉顶料斗，料位开关安装在炉顶料斗的两个相邻侧壁上，输送皮带和下料小车安装在两排炉顶料斗的正上方，下料小车设置于输送皮带上，两根下料溜管安装在下料小车的下方、位于输送皮带两侧，在每根下料溜管的末端分别安装流量开关；用于定位下料小车的限位开关，安装在输送 皮带的两侧；用于向输送皮带定量给料的定量给料机，安装在输送皮带的上方；从而，通过检测罐式炉炉顶料斗内需要添加的生焦量，由控制箱调节定量给料机给出一定的生焦量，通过输送皮带、下料小车自动地向炉顶料斗中均匀的加入生焦。
所述的罐式炉炉顶自动加料系统，下料小车设有小车传送带、下料溜管、小车料槽，小车传送带倾斜设置，小车传送带的下部与输送皮带相对应，小车传送带的上部与小车料槽相对应，通过小车传送带与输送皮带配合，将输送皮带上的生焦传输到小车料槽，小车料槽底部与下料溜管相通。
所述的罐式炉炉顶自动加料系统，在罐式炉炉顶料斗的两个相邻侧壁安装料位开关作为检测元件，用于检测料斗内物料剩余生焦量是否达到低限值，并向控制箱中的控制系统发送加料请求。
所述的罐式炉炉顶自动加料系统，在该系统的上游通过定量给料机设定一台罐式炉所需的添加生焦量，定量给料机给出的生焦通过输送皮带送至下料小车，再经过下料溜管将生焦均匀地加入各个炉顶料斗中。
所述的罐式炉炉顶自动加料系统，在输送皮带两侧的限位开关定位下料小车，限位开关定位的是首尾炉顶料斗的中心线，使下料小车从第一个料斗至最后一个料斗自动下料。
所述的罐式炉炉顶自动加料系统，流量开关第一时间检测到是否有生焦加到料斗内，并在罐式炉首尾料斗处做出停留时间补偿，使加料量准确控制。
所述的罐式炉炉顶自动加料系统，该系统通过料斗大小、料位开关安装高度、料斗数量，计算定量给料机所需加入的生焦量，并加入时间补偿因子，由控制箱内控制系统计算并自动控制下料设备完成自动加料。
所述的罐式炉炉顶自动加料系统，料位开关安装在每排炉顶料斗的前两个炉顶料斗上。
所述的罐式炉炉顶自动加料系统，控制箱内有控制系统及其他电气元件，控制箱安装在车间操作平台上；或者，控制箱与定量给料机控制柜合并成一个柜子放在定量给料机旁。
所述的罐式炉炉顶自动加料系统，当料斗中的生焦低至一定值时，控制箱中的控制系统接收到料位开关的信号，并向定量给料机、输送皮带以及下料小车发送控制指令，在限位开关的定位下，使生焦连续均匀地加到所有炉顶料斗内，完 成罐式炉炉顶自动加料。
本发明的设计思想是：
本发明罐式炉炉顶料斗自动加料系统，是在炉顶料斗侧壁安装检测用的料位开关，当料斗中的的石油焦料位低到一定值时，控制系统向定量给料机、下料皮带以及下料小车发送控制指令。在皮带两侧的安装有小车行走限位开关，用于对第一个料斗和最后一个料斗的下料位置进行定位。当下料小车到达第一个罐式炉炉顶料斗时，开始向料斗中下料，当位于下料溜管中的物料流量开关检测到有石油焦通过时，下料小车开始移动。从第一个料斗到最后一个料斗的运行时间一定，通过定量给料机调节给料量，保证小车运行一次，所有料斗全部加满，从而实现单台罐式炉炉顶料斗自动补料操作。
本发明的优点和有益效果如下：
1、本发明不受人工操作主观因素影响，可大幅提高加料的实时性和可靠性。
2、本发明通过plc的程序控制，自动检测是否需要向罐式炉炉顶料斗加料，并自动控制输送设备向料斗中定量添加生焦，减少人工必要劳动，提高工厂的自动化程度。
3、本发明通过设备代替人工，增加少量设备能够大幅度减少人工投入，降低人工成本。
4、本发明改善工人的工作环境，在控制室远程监控取代现场操作，使工人不必长期忍受车间的烟尘、高温、挥发分气体的影响。
5、本发明可根据不同料斗的大小，下料小车的行走速度，灵活调整定量给料机的下料量，保证小车行走一次，所有料斗全部装满。
6、本发明应用针对性强，又可灵活调节，无实施条件限制，亦可推广到其他类似工艺流程。
附图说明
图1为罐式炉炉顶料斗自动加料系统结构图。
图中：1、罐式炉炉体；2、炉顶料斗；3、料位开关；4、定量给料机；5、输送皮带；6、小车传送带；7、下料溜管；8、流量开关；9、限位开关；10、控制箱；11、小车料槽；12、下料小车。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明罐式炉炉顶料斗自动加料系统，主要包括：图中：罐式炉炉体1、炉顶料斗2、料位开关3(八台)、定量给料机4、输送皮带5、小车传送带6、下料溜管7(两根)、流量开关(两台)8、限位开关9(四台)、控制箱10、小车料槽11、下料小车12等，具体结构如下：
在罐式炉炉体1顶部安装有两排炉顶料斗2，炉顶料斗2的数目因罐式炉的大小而不同。料位开关3安装在炉顶料斗2的两个相邻侧壁上，因为罐式炉有特定的排料周期，因此料位开关3仅需安装在每排炉顶料斗的前两个炉顶料斗2上，共八处。输送皮带5和下料小车12安装在两排炉顶料斗2的正上方，下料小车12设置于输送皮带5上。下料小车12设有小车传送带6、下料溜管7、小车料槽11，小车传送带6倾斜设置，小车传送带6的下部与输送皮带5相对应，小车传送带6的上部与小车料槽11相对应，通过小车传送带6与输送皮带5配合，将输送皮带5上的生焦传输到小车料槽11，小车料槽11底部与下料溜管7相通。两根下料溜管7安装在下料小车12的下方、位于输送皮带5两侧，用于给两侧的炉顶料斗2下料，在每根下料溜管7的末端分别安装流量开关8。限位开关9安装在输送皮带5的两侧，用于定位下料小车12。定量给料机4安装在输送皮带5的上方，用于向输送皮带5定量给料(生焦)。控制箱10内有plc控制系统及其他电气元件，控制箱10可安装在车间操作平台上，控制箱10也可与定量给料机控制柜合并成一个柜子放在定量给料机旁。
本发明罐式炉炉顶料斗自动加料系统可以扩展为多台罐式炉自动加料，本实施例只对单台罐式炉加料流程做出描述：
罐式炉炉体1内有多个煅烧料罐，每一个煅烧料罐对应一个炉顶料斗2，料罐排料方式通常为排五分钟停五分钟。在煅烧期间，炉顶料斗2不断地向煅烧料罐中补充生焦，因此仅需在每排的前两个炉顶料斗2的侧壁安装料位开关3，就能够表现出所有炉顶料斗2是否需要加料。当炉顶料斗2中的生焦料位降低到一定值，料位开关3向控制箱10发出加料信号。控制箱10接收到加料信号后向输送皮带5发送启动指令，并将下料小车12移动至第一个炉顶料斗2上方，在限位开关9的辅助下，将下料溜管7中心对准炉顶料斗2的中心。然后启动定量给料机4，给料量设为所有料斗需补充的生焦量(根据料斗大小计算得出)，当生焦通过下料溜管7时，流量开关8向控制箱10发出信号，控制箱10控制下料小车12从第一个炉顶料斗2移动至最后一个炉顶料斗2。因为限位开关9定位的是首尾 炉顶料斗2的中心线，因此应在首尾料斗处做数秒停留时间补偿，具体补偿时长通过计算及试验得出。当下料小车12从头至尾行走一次，并且定量给料机4预设的添加生焦全部加进炉顶料斗2中，至此一次罐式炉炉顶料斗自动加料完成。