专利名称：一种阳极碳块棒孔的自动填料方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阳极碳块棒孔的自动填料方法及装置，属于阳极碳块制作领域。
技术背景阳极碳块上的钢爪棒孔，是阳极碳块与钢爪连接的工艺孔，该棒孔中有内螺旋槽，用于 和钢爪连接。在碳素厂生产阳极碳块的过程中，需要将阳极碳块放在焙烧炉中进行焙烧，焙 烧炉中的焙烧温度非常高，在焙烧的过程中，需要对阳极碳块上的钢爪棒孔进行保护，防止 在焙烧的过程中，很容易会造成棒孔内螺旋槽尖角部位脱落、残缺，或是造成棒孔变形及孔 间开裂等缺陷，也会使得焙烧后碳块棒孔内轮廓模糊，且填充料产生粘接不易取出，影响了 阳极碳块的外观质量和合格率，甚至对组装后碳块与钢爪结合的牢固性也将产生潜在的隐患现在，大多数的碳素厂对阳极碳块上棒孔的保护措施，主要是在阳极碳块装入焙烧炉进 行焙烧之前，在阳极碳块的棒孔中填充填料，待阳极碳块焙烧结束，冷却之后，再将填料掏 出来，以达到对棒孔的保护。但是，目前绝大多数碳素厂在棒孔填料工序，主要还是依靠人 工方式填料，并且所填的料很不容易取出。人工填料的方式与碳块自动生产线极不适应，严 重影响了工作效率，而且由于人工很难做到填料的松紧度，填孔质量难以保证，最终也会影 响阳极碳块上的棒孔质量，造成阳极碳块与钢爪连接的牢固性降低，在阳极碳块的工作过程 中，存在潜在的隐患。另外由于阳极碳块很重，人工填料工人的劳动强度大、工作环境也很 差，对工人的身心健康造成很大的危害。发明内容本发明的目的在于提供一种阳极碳块棒孔的自动填料方法及装置，在保证阳极碳块的生 产质量的同时，有效的提高生产效率，同时也可减轻工人的劳动强度，改善工人的工作环境 ，保护工人的身心健康，以解决现有技术的不足。本发明是这样实现的，本发明的阳极碳块棒孔的自动填料方法是先通过送料机将填料 输送到搅拌机中，使填料在搅拌机中加水搅拌成糊状填料；在搅拌机的下方设有送料小车， 将搅拌好的糊状填料输送至送料小车；与此同时，将待填料的阳极碳块由设在送料小车下方 的链板输送机输送至碳块顶升机上，通过碳块顶升机将阳极碳块顶升起来，然后通过填充机 上的压轴在顶升油缸的驱动下将送料小车中的糊状填料挤压至阳极碳块上的棒孔中。上述的阳极碳块棒孔的自动填料方法中，所述的填料是碳质粉尘与木屑原料混合的混合 物，各原料的重量配比为碳质粉尘50%，木屑50%。前述的阳极碳块棒孔的自动填料方法中，在所述的搅拌机中设有传感器，当搅拌机中的 填料加满后，通过物料传感器感应到填料加满信号，使送料机停止送料；并在搅拌机中设有 可间断喷水的喷淋装置，使填料在搅拌机中一边搅拌一边加水，当填料中的水达到总重量的 15% 35%含水量时，喷淋装置停止加水。前述的阳极碳块棒孔的自动填料方法中，在所述的链板输送机上设有定位装置，使阳极 碳块上的棒孔垂直对准填充机上的压轴时，停止阳极碳块继续向前移动。前述的阳极碳块棒孔的自动填料方法中，在所述的碳块顶升机上设有传感器，以控制阳 极碳块上的棒孔精确的与填充机上的压轴对准。前述的阳极碳块棒孔的自动填料方法中，在所述的填充机上设有压料传感器，以控制填 料的填充厚度和填充密度。本发明的一种阳极碳块棒孔的自动填料装置为它包括由机架1支撑起来的工作平台2; 在工作平台2的上方设有搅拌机3和填充机4，搅拌机3的上部与送料机5连接；搅拌机3下部与 填料螺旋6连接，填料螺旋6的出口设有送料小车7;填充机4的下方设有碳块顶升机8，碳块 顶升机8设在工作平台2下方，工作平台2与碳块顶升机8之间设有链板输送机9，链板输送机9 上设有定位装置25。上述的阳极碳块棒孔的自动填料装置中，所述的送料机5包括料斗10，料斗10与输送管 道11连接，输送管道11的出口与工作平台2上方的搅拌机3连接，在搅拌机3中设有喷淋装置 23和物料传感器24。前述的阳极碳块棒孔的自动填料装置中，所述的填充机4包括立柱12，立柱12固定在工 作平台2上，立柱12的上端固定有上梁13，上梁13上固定有压料油缸14，压料油缸14上设有 压料传感器26，压料油缸l4的作动杆与活动梁l5连接，活动梁l5的中部设有与碳块上的棒孔 数量相对应的压轴16，活动梁15的两端套在立柱12上，并可在立柱12上滑动。前述的阳极碳块棒孔的自动填料装置中，所述的碳块顶升机8包括顶升机架17，顶升机 架17上安装有顶升油缸18和顶升传感器27，顶升油缸18的作动杆与托架19连接，托架19下方 设有导向装置20。与现有技术相比，本发明所提供的阳极碳块棒孔的自动填料方法及装置，由于用阳极碳 块棒孔的自动填料装置，替代了现有技术中的人工填料操作，因此大大的提高了生产效率。 由于是机械化操作，使得填料的松紧程度一致性好，阳极碳块焙烧后，阳极碳块上的棒孔质5量得到了提高。同时减轻了工人的劳动强度，改善了工人的工作环境，保护了工人的身心健康。
附图l是本发明装置的结构示意图；附图2是本发明的搅拌部份的局部放大图；附图3是本发明的填充机的结构示意图；附图4是本发明的碳块顶升机的结构示意图。附图中的标记为l-机架，2-工作平台，3-搅拌机，4-填充机，5-送料机，6-填料螺旋 ，7-送料小车，8-碳块顶升机，9-链板输送机，10-料斗，11-输送管道，12-立柱，13-上梁 ，14-压料油缸，15-活动梁，16-压轴，17-顶升机架，18-顶升油缸，19-托架，20-导向装 置，21-阳极碳块，22-棒孔，23-喷淋装置，24-物料传感器，25-定位装置，26-压料传感器 ，27-顶升传感器。
具体实施方式
实施例本发明的阳极碳块棒孔的自动填料方法如图l、图2、图3和图4所示。该方法是 利用一种自动阳极碳块棒孔填料装置对阳极碳块21上的棒孔22进行填充；填充的填料是碳质 粉尘与木屑的混合物，各原料的重量配比为碳质粉尘50%，木屑50%。开始填充时，将碳质 粉尘与木屑的混合物倒入设在地面的送料机5的料斗10中，填料经送料机5的输送管道l 1 。输 送到搅拌机3，当搅拌机中的填料加满后，通过物料传感器24感应到填料加满信号，使送料 机5停止送料；并在搅拌机3中设有可间断喷水的喷淋装置23，使填料在搅拌机3中一边搅拌 一边加水，当填料中的水达到填料和水的总重量的15% 35%含水量时，喷淋装置自动停止加 水。将填料搅拌成糊状填料；在搅拌机3的下方设有填料螺旋6把搅拌好的糊状填料输送到送 料小车7;与此同时，待填料的阳极碳块21由设在送料小车7下方的链板输送机9输送至碳块 顶升机8，碳块顶升机8将阳极碳块21顶升起来，填充机4上的压轴16在顶升油缸18的驱动下 将送料小车7中的糊状填料挤压至阳极碳块21上的棒孔22中。为了保证本发明的装置更智能化，在搅拌机3中设有物料传感器24，当搅拌机3中的填料 加满后，送料机5停止送料；搅拌机3中设有可间断喷水的喷淋装置23，填料在搅拌机3中一 边搅拌一边加水，当填料中的水达到含水量时，喷淋装置23自动停止加水。在链板输送机9 上设有定位装置25，当阳极碳块21上的棒孔22垂直对准填充机4上的压轴16时，定位装置25 阻止阳极碳块21继续向前移动。在碳块顶升机8上设有顶升传感器27，以控制阳极碳块21上 的棒孔22精确的与填充机4上的压轴16对准。在填充机4上设有压料传感器26，以控制填料的填充厚度和填充密度。所有传感器均可采用市场上出售的电子式或机械式的传感器成品进行 安装即可。在实施本发明的方法时，最好使用本发明的自动阳极碳块棒孔填料装置，该装置包括由 机架1支撑起来的工作平台2;在工作平台2的上方安装有搅拌机3和填充机4，将搅拌机3的上 部与送料机5连接；送料机5包括料斗10，将料斗10与输送管道11连接，将输送管道ll的出口 与工作平台2上方的搅拌机3连接，在搅拌机3中安装上一个能与自来水管道连接的喷淋装置 23和一个物料传感器24;将搅拌机3下部与填料螺旋6连接，在填料螺旋6的出口处设置送料 小车7;在填充机4的下方设置碳块顶升机8，碳块顶升机8包括顶升机架17，在顶升机架17上 安装有顶升油缸18，将顶升油缸18的作动杆与托架19连接，在托架19下方设有导向装置20; 将碳块顶升机8设在工作平台2下方，在工作平台2与碳块顶升机8之间设置链板输送机9;上 述的填充机4包括立柱12，立柱12固定在工作平台2上，立柱12的上端固定有上梁13，上梁13 上固定有压料油缸14，压料油缸14上设有压料传感器26，将压料油缸14的作动杆与活动梁 15连接，在活动梁15的中部设有与碳块上的棒孔数量相对应的压轴16，将活动梁15的两端套 在立柱12上，并使其可在立柱12上滑动即成。本发明在工作时，操作人员是站在工作平台上进行操作的，为了保证操作人员的安全工 作平台2四周设有护栏，工作平台2与地面之间设有梯子，便于工人从地面上到工作平台2上 进行操作。本发明的工作过程是这样的填料自地面料斗通过送料机5 (可以是螺旋输送机，也可以是其它输送机构)输送到搅 拌机3内进行搅拌，搅拌好的填料经过填料螺旋6输送至送料小车7，送料小车通过移动至预 定位置并与棒孔22相对应，填充机4构将小车孔内填充物压入阳极碳块21的棒孔22内至设定 填充厚度。并保证均匀一致的松紧度，这将有助于提高碳块焙烧时的棒孔质量。填料在送料机5内输送的过程中由于输送管道11中的螺旋轴的转动能够对填料进行初步 的搅拌。送料机5在传感器感应到料仓满位时停止输料。在输料至料仓的过程中，电控喷水 阀间断的对料仓进行喷水湿润，以利于搅拌。紧接着填料在搅拌机3的筒内进行搅拌，使其 均匀利于填料。在搅拌过程中需要间断地注水，使其更易搅拌均匀。搅拌的时间以填料达到 糊状料即可。与此同时，阳极碳块21通过链板输送机被送至填充机4下方，进入工作位置。到达指定 位置后由一个止推油缸定位，阻止油缸继续前进。该位置的垂直上方就是棒孔22进行填充的 位置。在定位油缸确定碳块位置正确时，碳块顶升机8开始运作。阳极碳块21在顶升油缸18驱动下顶升至指定的位置，该位置存在一个传感器，能够了解碳块的位置，并且能够反馈至 系统对碳块位置进行微调。在碳块位置确定之后，送料小车7下部的下料口打开，压料油缸14准备输送填料至棒孔 22。压料油缸14将送来的填料均匀地填入阳极碳块21的棒孔22内，并且压实至一定的密度。 至此对碳块的填空完毕。接下来压料油缸14、顶升油缸18分别复位，链板输送机9重新启动，把填料完毕的阳极 碳块21送走，并且输送新的需要填充的阳极碳块21，准备下一个填料过程。本发明可以作为阳极碳块自动生产的一个工序，并入车间的PLC自动化控制系统，为阳 极碳块生产实现自动化创造条件。
权利要求
1. 一种阳极碳块棒孔的自动填料方法，其特征在于该方法是先通过送料机将填料输送到搅拌机中，使填料在搅拌机中加水搅拌成糊状填料；在搅拌机的下方设有送料小车，将搅拌好的糊状填料输送至送料小车；与此同时，将待填料的阳极碳块由设在送料小车下方的链板输送机输送至碳块顶升机上，通过碳块顶升机将阳极碳块顶升起来，然后通过填充机上的压轴在顶升油缸的驱动下将送料小车中的糊状填料挤压至阳极碳块上的棒孔中。
2. 根据权利要求l所述的阳极碳块棒孔的自动填料方法，其特征在于 :所述的填料是碳质粉尘与木屑原料混合的混合物，各原料的重量配比为碳质粉尘50%， 木屑50%。
3. 根据权利要求l所述的阳极碳块棒孔的自动填料方法，其特征在于 :在所述的搅拌机中设有传感器，当搅拌机中的填料加满后，通过物料传感器感应到填料加 满信号，使送料机停止送料；并在搅拌机中设有可间断喷水的喷淋装置，使填料在搅拌机中 一边搅拌一边加水，当填料中的水达到总重量的15% 35%含水量时，喷淋装置停止加水。
4. 根据权利要求l所述的阳极碳块棒孔的自动填料方法，其特征在于 :在所述的链板输送机上设有定位装置，使阳极碳块上的棒孔垂直对准填充机上的压轴时， 停止阳极碳块继续向前移动。
5. 根据权利要求l所述的阳极碳块棒孔的自动填料方法，其特征在于 :在所述的碳块顶升机上设有顶升传感器，以控制阳极碳块上的棒孔精确的与填充机上的压 轴对准。
6. 根据权利要求l所述的阳极碳块棒孔的自动填料方法，其特征在于 :在所述的填充机上设有压料传感器，以控制填料的填充厚度和填充密度。
7. 一种阳极碳块棒孔的自动填料装置，其特征在于该装置包括由 机架(1)支撑起来的工作平台(2);在工作平台(2)的上方设有搅拌机(3)和填充机( 4)，搅拌机(3)的上部与送料机(5)连接；搅拌机(3)下部与填料螺旋(6)连接，填料螺旋(6)的出口设有送料小车(7);填充机(4)的下方设有碳块顶升机(8)，碳块顶 升机(8)设在工作平台(2)下方，工作平台(2)与碳块顶升机(8)之间设有链板输送机 (9)，链板输送机(9)上设有定位装置(25)。
8.根据权利要求7所述的阳极碳块棒孔的自动填料装置，其特征在于 :所述的送料机(5)包括料斗(10)，料斗(10)与输送管道(11)连接，输送管道(11 )的出口与工作平台(2)上方的搅拌机(3)连接，在搅拌机(3)中设有喷淋装置(23) 和物料传感器(24)。
9.根据权利要求7所述的阳极碳块棒孔的自动填料装置，其特征在于 :所述的填充机(4)包括立柱(12)，立柱(12)固定在工作平台(2)上，立柱(12)的 上端固定有上梁(13)，上梁(13)上固定有压料油缸(14)，压料油缸(14)上设有压料 传感器(26)，压料油缸(14)的作动杆与活动梁(15)连接，活动梁(15)的中部设有与 碳块上的棒孔数量相对应的压轴(16)，活动梁(15)的两端套在立柱(12)上，并可在立 柱(12)上滑动。
10.根据权利要求7所述的阳极碳块棒孔的自动填料装置，其特征在 于所述的碳块顶升机(8)包括顶升机架(17)，顶升机架(17)上安装有顶升油缸(18 )和顶升传感器(27)，顶升油缸(18)的作动杆与托架(19)连接，托架(19)下方设有 导向装置(20)。
全文摘要
本发明公开了一种阳极碳块棒孔的自动填料方法及装置，该方法是先通过送料机将填料输送到搅拌机中，使填料在搅拌机中加水搅拌成糊状填料；在搅拌机的下方设有送料小车，将搅拌好的糊状填料输送至送料小车；与此同时，将待填料的阳极碳块由设在送料小车下方的链板输送机输送至碳块顶升机上，通过碳块顶升机将阳极碳块顶升起来，然后通过填充机上的压轴在顶升油缸的驱动下将送料小车中的糊状填料挤压至阳极碳块上的棒孔中。本发明可提高生产效率、保证棒孔质量，同时可减轻工人的劳动强度，改善工人的工作环境，保护工人的身心健康。
文档编号C25C3/12GK101245477SQ20081030073
公开日2008年8月20日 申请日期2008年3月27日 优先权日2008年3月27日
发明者佘建敏, 汪泓波 申请人:贵州莱利斯机械设计制造有限责任公司