本发明涉及冶炼设备技术领域，尤其涉及一种炭素材料生产窑炉物料出炉用出料工艺及出料系统。
背景技术：
吸卸料天车是炭素厂炭素材料生产窑炉配套使用的专有设备，用于对炉内物料进行出炉操作，其主要由行车运行机构、吸卸料系统、冷却系统、除尘系统、电控系统等五大部分组成。该吸卸料天车可有效缓解工人劳动强度，提高生产效率，更为重要的是保护了环境，控制了粉尘对环境的污染，减少了对人体的伤害。但是，吸卸料天车中的吸卸料系统、冷却系统、除尘系统、电控系统等均设置于天车运行机构上，随天车运行机构一起移动，如此在对炉室内物料进行出炉处理时，若吸料系统中的物料料仓吸满，则需将天车运行机构移动至指定位置进行放料，随后再将天车运行机构移动至需要吸料的炉室处继续进行吸料操作，所以在吸料过程中吸料及卸料操作无法同时连续进行，且吸料过程中还需要天车运行机构在炉室与放料指定位置之间进行循环往复的运动，使得物料出炉时间浪费严重，因而造成炉内物料出炉效率严重低下；同时，因吸卸料系统设置于天车运行机构上，吸卸料系统中料仓的容积也受到一定限制。另外，若天车运行机构出现故障会使整个吸卸料天车不能工作，直接影响生产，并且也不便于排查故障点。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种炭素材料生产窑炉物料出炉用出料系统，该炭素材料生产窑炉物料出炉用出料系统可实现快速对窑炉内物料进行出炉处理，且降低了传统窑炉物料出炉操作的复杂程度，可有效提高物料的出炉效率。
为实现上述目的，本发明提供的炭素材料生产窑炉物料出炉用出料系统包括吸料单元，所述吸料单元包括可于多个窑炉炉室间移动的吸料车，与各窑炉炉室一一对应设置、位于各窑炉炉室旁固定安装的若干输料管，若干输料管并联连接，且若干输料管输出端连接有固定安装的料仓；所述吸料车上设有可伸入窑炉炉室内进行吸料操作的吸料器，所述吸料器的输出端设有伸缩管，所述伸缩管可通过快速密封接头与输料管的输入端连接。
本发明的出料系统，采用可于窑炉的多个炉室间移动的吸料车与固定安装于多个窑炉炉室旁的输料管及料仓的相互配合代替传统吸卸料天车，仅需将吸料车移动至需要进行吸料操作的窑炉炉室旁，将该窑炉炉室旁固定安装的输料管与吸料车上的吸料管连接即可对窑炉炉室内物料进行连续出炉操作，且料仓也为固定安装设置，所以料仓个数及容积可根据实际生产情况进行设置，以满足生产中的吸、卸料需求以及连续吸、卸料操作。整个出料处理中，仅需将吸料车在窑炉炉室之间移动，并将吸料管与窑炉炉室旁固定安装的输料管快速连接就可实现窑炉炉室内物料连续出炉，操作简便，有效降低了传统吸料操作的复杂程度，且可明显提高物料出炉效率。
作为对上述技术方案的进一步限定，还包括与吸料单元串联、置于吸料单元下游的卸料单元，所述卸料单元包括依次连接的冷渣机、提升机、及振动筛，所述冷渣机的输入端与料仓输出端相连，所述振动筛的输出端连接有落料管，落料管下设有筛分料仓；所述卸料单元与吸料单元均电连接用于自动控制的控制单元。
于吸料单元下游设置的卸料单元，可及时对料仓内的物料进行卸料操作，用以使至少两个料仓中至少有一个是空仓，从而便于实现对炭素厂窑炉物料出炉实现连续出炉。
而控制单元可对整个出料过程进行实时自动控制和实时监测，大大提高了机械化强度，改善了工人的劳动条件和劳动强度。
作为对上述技术方案的进一步限定，所述提升机输出端与落料管出口处均设有收尘罩，所述收尘罩通过风管连接除尘器，所述除尘器连接有提供负压的引风机。
采用收尘罩对提升机输出端及落料管出口处产生的粉尘进行吸收，并采用除尘器除去粉尘，可使现场作业环境中的粉尘浓度大大降低，使工作人员有良好的工作环境，防止粉尘对工作人员造成健康危害，保证企业安全生产。
作为对上述技术方案的进一步限定，还包括与吸料单元连接、置于吸料单元下游的除尘单元，所述除尘单元包括依次连接的冷却器、粉尘过滤器、及罗茨风机，所述冷却器的输入端通过管道与料仓顶部连通；所述除尘单元电连接于用于自动控制的控制单元。
于吸料单元下游设置的除尘单元可对吸料过程中产生的粉尘进行处理，可有效降低厂房内粉尘的污染，使得劳动环境大为改善。
作为对上述技术方案的进一步限定，所述吸料车包括车体、置于车体底部的行走机构、及驱使行走机构移动的驱动机构，所述行走机构与紧邻窑炉炉室布置的轨道相配合，所述驱动机构可驱使行走机构沿轨道进行移动。
作为对上述技术方案的进一步限定，所述吸料器包括物料过渡罐，及与物料过渡罐输入端连接的可于竖直方向伸缩的吸料管，所述吸料管与物料过渡罐连接处设有可使吸料管进行水平360°旋转的旋转机构；所述物料过渡罐的输出端与伸缩管连接，所述伸缩管可于水平方向伸缩。
吸料管可进行水平360°旋转的设置，可使吸料管对窑炉炉室内物料进行全方位吸取，用以保证物料可从窑炉炉室内被全部吸出，避免于炉室内出现物料残留而影响企业生产效率。
作为对上述技术方案的进一步限定，所述料仓包括并联设置、交替工作的至少两个。
多个并联设置的料仓可实现交替工作，从而实现吸料操作的连续性，以提高物料的出炉效率。
作为对上述技术方案的进一步限定，所述快速密封接头由配合连接的公接头和母接头构成，所述公接头焊接于伸缩管输出端处，所述母接头焊接于输料管输入端处；所述公接头的外壁上设有使公接头导入母接头中的导向器，母接头内设有石墨纤维密封圈。
快速密封接头可实现伸缩管与输料管之间的快速连接，从而达到对不同炉室旁的固定输料管快速更换的目的，有效提高了工作效率；且于公接头的外壁上设置的导向器可使焊接于伸缩管上的公接头在移动过程中与输料管上焊接的母接头对接后实现快速找正，从而完成公接头与母接头的快速连接，以提高对接的速度，从而可使伸缩管在移动过程中就能快速与输料管实现快速组装，可有效节省对接时间，从而提高出炉效率。
本发明还提供了一种炭素材料生产窑炉物料出炉用出料工艺，其在如上所述炭素材料生产窑炉物料出炉用出料系统中进行，该出料工艺包括吸料处理步骤，所述吸料处理步骤包括以下操作：
将吸料车移动至需要进行吸料操作的一窑炉炉室旁，吸料器输出端设置的伸缩管通过快速密封接头与窑炉炉室旁固定安装的输料管连接，而吸料器输入端伸进窑炉炉室中的物料液面下，窑炉炉室内物料通过吸料器输送至与输料管连接的料仓中；待该窑炉炉室内物料被吸尽，将吸料器输入端从窑炉炉室中抽出，并打开连接吸料管与输料管的快速密封接头，使吸料器输出端的伸缩管与输料管分离，随后移动吸料车至下一个需要进行吸料操作的窑炉炉室旁按上述所述操作继续对窑炉炉室内物料进行出料处理。
为配合上述出料系统的使用，同时有效保证窑炉物料出炉效果，本发明还提供了在出料系统中应用的出料工艺，该出料工艺操作简单、易操作，可利于窑炉内物料出炉处理和系统的稳定运行。
作为对上述技术方案的进一步限定，还包括置于吸料处理步骤下游、配合吸料处理使用的卸料处理步骤、及除尘处理步骤；
所述卸料处理步骤包括以下操作，待物料进入料仓并沉降至料仓底部后，物料被输出并被冷却后得到低温物料，低温物料经提升机输送至振动筛，经过振动筛得到不同粒径范围的物料，并被输送至筛分料仓存储；
所述除尘处理步骤包括以下操作，料仓顶部的气体经水冷却或空气冷却，以使气体温度降至40℃以下，随后气体进入粉尘过滤器内，经过滤组件对气流的粉尘吸附处理后，排出的气体经过罗茨风机排放至大气中。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图中：1-吸料车；101-车体；102-行走机构；103-物料过渡罐；104-吸料管；105-伸缩管；106-旋转机构；2-输料管；3-料仓；301-卸料阀；302-密闭阀；4-快速密封接头；5-冷却器；6-粉尘过滤器；7-罗茨风机；8-第一排气筒；9-消声器；10-冷渣机；11-提升机；12-振动筛；13-筛分料仓；14-引风机；15-除尘器；16-第二排气筒；17-风管；18-收尘罩。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明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。
实施例
本实施例涉及一种炭素材料生产窑炉物料出炉用出料系统，用于对窑炉内物料进行出料处理。
如图1所示，该出料系统，包括吸料单元，所述吸料单元包括可于多个窑炉炉室之间移动的吸料车1，与各窑炉炉室一一对应设置并位于各窑炉炉室旁固定安装的若干输料管2，若干输料管2并联连接，且若干输料管2输出端连接有固定安装的料仓3。所述吸料车1上设有可伸入窑炉炉室内进行吸料操作的吸料器，并于吸料器的输出端设有伸缩管105，所述伸缩管105可通过快速密封接头4与输料管2的输入端连接。如此，在对炭素材料生产中的窑炉进行吸料操作时，仅需将带有吸料器的吸料车1移动至不同窑炉炉室旁，将配合设于该窑炉炉室旁的输料管2与吸料器上的伸缩管105通过快速密封接头4连接即可开始对该窑炉炉室进行吸料操作。因输料管2与料仓3均固定设置于厂房内，所以便于在厂房内安装及布置，且料仓3的个数及容积也可根据实际生产情况进行设置，以使其可满足生产中的吸、卸料需求以及连续吸、卸料操作。可移动的吸料车1与输料管2及料仓3的相互配合可代替传统的吸卸料天车来对窑炉的多个炉室内物料进行出炉处理，且相对传统吸卸料天车具有操作简单，可实现连续吸料等优点。
所述快速密封接头4由配合连接的公接头和母接头构成，其中公接头焊接于伸缩管105输出端处，母接头焊接于输料管2输入端处。并于所述公接头的外壁上设有使公接头导入母接头中的导向器，而于母接头内设有起密封作用的石墨纤维密封圈。快速密封接头4可实现伸缩管105与输料管2之间的快速连接，从而达到对不同窑炉炉室旁固定安装的输料管2快速更换的目的，有效提高了工作效率；且于公接头的外壁上设置的导向器可使焊接于伸缩管105上的公接头在移动过程中与输料管2上焊接的母接头对接后实现快速找正，从而完成公接头与母接头的快速连接，可提高伸缩管105与输料管2对接的速度，从而可使伸缩管105在移动过程中就能快速与输料管2实现快速组装，可有效节省对接时间，从而提高出料效率。
所述吸料车1包括车体101、置于车体101底部的行走机构102、及驱使行走机构102移动的驱动机构。所述行走机构102与紧邻窑炉炉室布置的轨道配合使用，所述驱动机构可驱使行走机构102沿轨道进行移动，以使吸料车1可在不同窑炉炉室之间移动，以便于停滞于不同窑炉炉室周侧而对窑炉炉室内物料进行吸取。驱动机构电连接于自动控制装置，以使自动控制装置可对驱动机构进行自动控制。其中，驱动机构可为伺服电机，这是因为伺服电机可对速度及位置实现精确的控制，且反应速度快，运行平稳。当然，驱动机构还可为其它可使车体101沿轨道移动的变频电机。另外，吸料车1还可通过安装于厂房内的行车吊装于多个窑炉炉室之间以实现吸料车1在多个窑炉炉室之间移动，从而完成对不同窑炉炉室内物料的出炉处理。
进一步的，所述吸料器包括物料过渡罐103、及与物料过渡罐103输入端连接的可于竖直方向伸缩的吸料管104，所述吸料管104与物料过渡罐103连接处设有可使吸料管104进行360°旋转的旋转机构106，如此可使吸料管104在吸料过程中对炉内物料进行全方位吸取，用以保证物料可从炉室内全部吸出。所述旋转机构106包括齿轮转盘及摆线针轮减速机，通过摆线针轮减速机带动齿轮转动可实现水平360°旋转。其中，摆线针轮减速机具有运行平稳、噪声低，结构紧凑、体积小等优点，同时维修方便，容易分解安装，使用可靠。所述物料过渡罐103的输出端与伸缩管105连接，所述伸缩管105可于水平方向伸缩，如此则可便于伸缩管105通过快速密封接头4与输料管2连接。
所述料仓3为并联设置、交替工作的至少两个，即其中一个料仓3进行吸料操作时，其中一个料仓3可进行卸料操作，且同一料仓3在吸料过程中不可同时进行卸料操作。所述料仓3顶部设有气体出口，底部设有固体出口。每个料仓3上均设有料位计，用于对料仓3内物料高度进行监视，且料位计与自动控制装置连接，如此可便于自动控制装置根据两个料仓3内料位计的检测结果调控两个料仓3的吸、卸料状态。另外，所述料仓3气体出口与固体出口处均设有密闭阀302，用于实现料仓3出口的开启和关闭，且于固体出口处还设有卸料阀301，卸料阀301用于在密闭阀302开启时对料仓3进行卸料操作。于料仓3与输料管2输出端的连接处也设有密闭阀302。所述卸料阀301及密闭阀302均与自动控制装置连接，如此，自动控制装置则可自动对密闭阀302及卸料阀301的开启和关闭进行控制，实现两个料仓3进行吸料与卸料的相互切换，以使吸料操作连续进行，从而提高物料出炉效率。
进一步的，炭素材料生产中窑炉物料出炉用的出料系统还包括与吸料单元串联并置于吸料单元下游的卸料单元和除尘单元，及对吸料单元、卸料单元与除尘单元自动控制的控制单元；所述控制单元电连接于吸料单元、卸料单元及除尘单元，如此通过控制单元即可自动对整个出料进程进行实时自动控制和实时监测，大大提高了机械化强度，改善了工人的劳动条件和劳动强度。其中卸料单元的设置可及时对料仓3内的物料进行卸料操作，用以使至少两个料仓3中至少有一个是空仓，从而便于使窑炉物料出炉实现连续出炉。而除尘单元的设置则可对吸料过程中产生的粉尘进行处理，可有效降低厂房内粉尘的污染，使得劳动环境大为改善。
所述卸料单元包括依次连接的冷渣机10、提升机11、及振动筛12，所述冷渣机10的输入端与料仓3固体出口相连，以使料仓3内的物料进入冷渣机10中进行冷却处理，随后经由提升机11进入振动筛12中进行筛分处理。所述冷渣机10包括仓体，仓体内设有多根平行布置的内管，内管与内管之间形成用于流动冷却水的空腔。其中，内管为无焊缝的整根管体，如此可避免管内物料发生渗漏，有效延长内管的使用寿命。内管内设有用于输送物料的螺旋叶片，其中螺旋叶片也为一体成型，以便于后期的维修更换。另外，于仓体上还安装有泄压阀，用以在压力超限而其它保护都失控时，可通过打开泄压阀进行泄压，防止爆炸事故发生，以确保安全生产。仓体内还设有均匀布渣装置，用以保证每根内管都能均匀的进渣排渣。
振动筛12内设有多层水平布置的筛网，多层筛网上的孔径自上而下依次减小。其中，筛网的具体层数以实际生产需求确定。振动筛12的输出端连接有落料管，即每层筛网均连接有落料管，落料管下设有筛分料仓13，如此，经筛分的物料会以不同粒径通过落料管滑落至不同的筛分料仓13中存储，以方便于后期装袋出售。
另外，于提升机11输出端与落料管的出口处均设有收尘罩18，用于收集提升机11内物料运动产生的粉尘以及落料管内物料滑落至筛分料仓13而引起粉尘，从而可使现场作业环境的粉尘浓度大大降低，消除了环境大气污染，有利于作业工人的身体健康，可以保证安全生产。收尘罩18通过风管17连接除尘器15，而除尘器15连接有提供负压的引风机14，除尘器15可将收尘罩18收集的粉尘截留，而剩余气流则经过引风机14排入大气中。所述引风机14输出端连接有第二排气筒16，且第二排气筒16的高度不应低于15m，引风机14输出端的气流可经第二排气筒16排入到大气中。
所述除尘装置包括依次连接的冷却器5、粉尘过滤器6及罗茨风机7，所述冷却器5的入口通过管道与料仓3顶部连通，如此在罗茨风机7启动时，在罗茨风机7的作用下可使通过冷却器5与粉尘过滤器6连接至罗茨风机7的料仓3内部形成负压气相，如此与料仓3连接的输料管2内也呈负压气相，当将输料管2与吸料器输出端的伸缩管105连接，同时将吸料器的输入端置于炉室物料面以下时，窑炉炉室内的物料则可于负压气相作用下形成稳定的流态并被送至料仓3中。物料进入料仓3后，流速下降，颗粒物料沉积落到料仓3底部，而含尘气体则进入与料仓3顶部通过管道连通的冷却器5中进行冷却并沉降，随后进入粉尘过滤器6中以使气流中的粉尘被截留，而剩余气体经罗茨风机7排入到大气中。因为除尘装置固定于厂房内的料仓3连接，所以除尘装置所需设备也均为固定设置，所以冷却器5无需受传统吸卸料天车的限制，因而冷却器5可采用空气作为冷却剂，也可以采用水作为冷却剂。但空气的导热率远比水的热导率低，这势必会使空气的传热系数比水的传热系数更低，因而空气的冷却效果远不如水的冷却效果。所以，冷却器5优选为水冷式冷却器，如此可有效对高温气流进行降温处理，以防止温度过高而对罗茨风机7造成影响，从而有效延长罗茨风机7的使用寿命。
另外，罗茨风机7输出端连接有第一排气筒8，以使除去粉尘后的气体通过罗茨风机7经第一排气筒8排出，其中第一排气筒8的高度不应低于15m。于罗茨风机7与第一排气筒8之间还串联有消声器9，以用于降低罗茨风机7产生的噪声，以避免厂房的工作人员长期处于噪声中，防止噪声对工作人员机体产生不良影响。
炭素材料生产窑炉物料出炉用出料工艺，可在如上所述的出料系统中实施。该出料工艺包括吸料处理步骤，置于吸料处理步骤下游、配合吸料处理使用的卸料操作步骤及除尘处理步骤，具体操作如下：
待窑炉炉室内物料温度降至500～600℃后，将吸料车移动至需要进行吸料操作的一窑炉炉室旁，吸料车上的吸料器输出端通过快速密封接头与该窑炉炉室旁固定安装的输料管连接，而吸料器输入端伸进窑炉炉室中的物料液面下，窑炉炉室内物料在罗茨风机产生的负压作用下并通过吸料器输送至与输料管连接的料仓中；待该炉室内物料被吸尽，将吸料器输入端从窑炉炉室中抽出，并打开连接吸料器与输料管的快速密封接头，使吸料器输出端的伸缩管与输料管分离，随后移动吸料车至下一个需要进行吸料操作的窑炉炉室旁按上述所述操作继续对窑炉炉室内物料进行出料处理。
物料在负压作用下进入料仓后运动速度由40～60m/s骤降至0.5m/s以下，因而物料在自身重力作用下沉降至料仓底部，料仓内的物料通过管道输送至冷渣机中，在冷却介质作用下冷却为低温的物料，随后低温物料经提升机输送至振动筛中，物料在激振力作用下在不同粒径的筛网上被筛分为不同粒径范围的物料，且不同粒径范围的物料经落料管不断被输送至筛分料仓中进行存储。
而料仓顶部因物料沉降而引起的含粉尘的气体在罗茨风机产生的负压作用下进入冷却器内进行水冷却或空气冷却，以使气流温度降至40℃以下，随后冷却的气流进入粉尘过滤器内，经过滤组件对气体中粉尘吸附处理后，排出的气体经过罗茨风机排放至大气中。
另外，载物料经提升机落至振动筛、及物料由振动筛筛分后落至筛分料仓中时扬起的粉尘，可经与引风机通过风管连接的集尘罩收集并被输送至除尘器中，进入除尘器中的粉尘在离心力作用下从气体中被抛出并在重力作用下沉降，从而完成对粉尘的去除。
本实施例在工作时，由控制单元控制吸料车移动至需进行出料操作的窑炉炉室旁，将配合设于该窑炉炉室旁的输料管与吸料车上的伸缩管通过快速密封接头连接，并启动罗茨风机，随后将吸料车上的吸料管置于窑炉炉室内的物料下，则物料即可通过负压作用被输送至与输料管输出端连接的料仓中；待该窑炉炉室内物料出炉完毕，通过快速密封接头将吸料车与输料管分离，随后控制单元控制吸料车移动至下一个需要进行出料操作的窑炉炉室旁，继续通过快速密封接头将伸缩管与该窑炉炉室旁的输送管连接，即可继续进行出料操作。因此，整个出料过程中，仅需控制吸料车在不同窑炉炉室之间移动，而与吸料车配合使用的输料管、料仓均固定设置于厂房内，因而相对传统吸卸料天车，该实施例中的料仓容积不受天车限制，且也无需像传统吸卸料天车于吸料操作中在炉室与放料指定位置之间进行循环往复运动，而影响物料出炉效率，所以可对窑炉炉室内物料进行连续出料，有效提高了出料效率。另外，输料管、料仓均固定安装在厂房中的设置，也打破了传统吸卸料天车的模式，降低了吸料单元的运行成本。而且，通过连用卸料单元和除尘单元，可对料仓内的物料进行筛分处理，以及对散发出来的粉尘进行处理，可有效降低粉尘的污染，使得劳动环境大为改善，有利于作业工人的身体健康，以保证安全生产。
以上所述仅为本发明较佳实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术构思加以等同替换或改变所得的技术方案，都应涵盖于本发明的保护范围内。