铁合金电炉加料装置的制作方法

本实用新型涉及炼钢技术领域，尤其是涉及一种铁合金电炉加料装置。

背景技术：

铁合金工业是高能耗高污染的产业，随着国家对环境要求日益提高，对铁合金行业提出了越来越严格的资源、能源与环保要求，对铁合金工程建设要求做到技术先进、安全适用、经济合理以及节能环保等。

其中铁合金的转炉加料是铁合金生产工艺中至关重要的一步，铁合金在冶炼过程中需要向电炉内加入石灰、磷铁、钒铁、铝粒等十多种原料，在冶炼过程中需要从铁合金电炉的炉顶加料，其中，铁合金电炉一般为圆形炉体，配备三根电极，料仓分布在炉体的上方周围。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：由于炉顶存在高温火焰和大量粉尘，加料环境十分恶劣；目前现有的电炉加料大多采用加料车卸料、人工加料等方式，上述人工辅助加料的方式生产效率低下，工作环境恶劣甚至会对人员身体造成伤害；上述卸料汽车辅助加料的方式同样存在以下问题：汽车需要在一定轨道上运行，容易存在偏离运行轨迹、侧翻等情况，维护成本高；卸料过程中无法避免原料外溢、粉尘飞扬的问题，且通常卸料车的单次加料量有限，需要多次不断加料，生产效率同样较低。

有鉴于此，现有技术存在的上述问题严重影响了铁合金的加料效率，而如何提高铁合金电炉加料的生产效率已成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供铁合金电炉加料装置，以解决现有技术中存在的铁合金生产过程中向电炉中布料过程效率较低的技术问题；本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的铁合金电炉加料装置，包括：

多个布料车，其固定连接并呈环形布置，所述布料车的下部均铰接有旋转闸板，所述旋转闸板能封闭所述布料车的下料口，且所述旋转闸板与所述布料车的下料斗之间设置有复位装置；

多个传动装置，其设置于环形布料车的内周并定位所述环形布料车的圆心，所述传动装置带动所述环形布料车沿圆周旋转；

多个分料仓，其呈环形布置于所述环形布料车的下方，所述分料仓的上部均设置有气缸连杆机构，当所述环形布料车旋转至所述旋转闸板与所述气缸连杆机构接触时，所述气缸连杆机构能打开所述旋转闸板，所述布料车的原料进入分料仓，且所述旋转闸板能通过所述复位装置复位。

作为可选的实施方式，多个所述分料仓形成的环形与所述环形布料车同轴设置。

作为可选的实施方式，所述传动装置的数量为三个，三个所述传动装置确定所述环形布料车的圆心；所述传动装置包括传动连接的电动机、减速器和传动齿轮，所述环形布料车的内侧设置有两道齿条法兰，所述传动齿轮设置于两道所述齿条法兰之间并与所述齿条法兰啮合，所述电动机的转动能带动所述环形布料车绕所述圆心旋转。

作为可选的实施方式，每个所述布料车的下部设置有立柱，所述立柱的数量为两根且分布于所述环形小车的内外两侧，所述立柱上固定有托轮，所述托轮承托所述环形布料小车，且在所述环形布料小车的旋转过程中所述托轮在垂直于水平面的方向上被动旋转。

作为可选的实施方式，所述气缸连杆机构包括气缸和活动横臂，所述气缸固定于所述分料仓的上部，所述活动横臂的第一端与所述气缸轴接，所述活动横臂的第二端与所述分料仓的上沿铰接，所述气缸伸缩推动所述活动横臂的第一端，所述活动横臂能以所述第二端为轴转动实现抬起或落下。

作为可选的实施方式，所述旋转闸板包括两个扇形闸板和底板，所述底板为弧形板且固定于两个所述扇形闸板的下沿，两个所述扇形闸板通过销轴分别固定于所述布料车的下料斗两侧，所述下料斗的底部为弧形且与所述扇形闸板的下沿为同心圆弧；所述扇形闸板为垂直状态时，所述底板能封堵所述布料车的下料口，所述环形布料车旋转时，所述气缸连杆机构能推动所述扇形闸板向上转动打开下料口。

作为可选的实施方式，所述旋转闸板的下沿还设置有闸板横杆，所述闸板横杆设置于靠近所述气缸连杆机构的一侧，所述气缸连杆机构推动所述闸板横杆以打开所述旋转闸板。

作为可选的实施方式，所述复位装置包括拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的一端固定于所述布料车的下料斗处，所述拉伸弹簧的另一端固定于所述旋转闸板的底部。

作为可选的实施方式，所述分料仓内部设置有上料位传感器和下料位传感器，所述上料位传感器和所述下料位传感器均电连接有控制单元，所述控制单元与所述气缸连杆机构、所述布料车和所述传动装置电连接。

作为可选的实施方式，所述环形布料车的外部设置有密封装置，所述密封装置包括密封罩，其通过外墙立柱固定并设置与所述布料车的上部。

本实用新型提供的铁合金电炉加料装置，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、将多个布料车环形布置并固定连接形成环形链，多个分料仓设置于环形布料车的下部，通过多个传动装置带动环形布料车做圆周旋转，在旋转过程中当布料仓上部的气缸连杆机构接触到布料车下部的旋转闸板时，打开旋转闸板，物料从布料车中卸下进入分料仓，环形布料车继续旋转，两者脱离后布料车通过复位装置复位重新关闭布料车的下料斗；当下一个布料车旋转至该需要打料的布料仓时，同样以上述方式完成卸料；上述装置的多个布料车形成环形链，在传动装置的带动下连续旋转，在旋转过程中完成卸料，整个过程更加连续化，能够有效提高加料、生产效率。

2、在分料仓内设置上料位传感器和下料位传感器，当料位少于下料位时，下料位传感器传递信号至控制单元，控制单元控制该分料仓的气缸启动触发装置，依次打开布料车的旋转闸板，当原料到达上料位时，控制单元关闭气缸触发装置，完成一个分料仓打料；上述设置实现了装个装置的自动化控制，节省人力，布料过程更加高效。

3、旋转闸板的结构设置和气缸连杆机构的配合能够实现在旋转过程中打开布料车下料口，完成下料，并利用拉伸弹簧复位，能够有效闭合布料车的下料口。

4、在布料车的内外设置密封罩，能够有效杜绝粉尘和煤气外漏，能够有效保护工作环境，更加安全、环保。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是多个布料车连接形成的环形布料车的结构俯视图；

图2是环形布料车的六分之一示意图；

图3是环形布料车、分料斗及传动装置的总装图；

图4是传动装置与布料车的传动连接示意图；

图5是气缸连杆机构的结构示意图；

图6是布料车的下料斗的结构主视图；

图7是布料车下料斗的侧视图；

图8是旋转闸板的主视图；

图9是旋转闸板的侧视图；

图10是布料车的下料斗示意图；

图11是气缸收回，布料车的旋转闸板闭合正常通过前的状态示意图；

图12是气缸启动，布料车的旋转闸板即将开启时的主视图；

图13是气缸启动，布料车的旋转闸板即将开启时的侧视图；

图14是气缸启动，布料车的旋转闸板完全开始时的位置和状态示意图；

图15是布料车放完料后，旋转闸板在拉伸弹簧作用下关闭的示意图；

图16是环形布料车的密封罩的俯视结构示意图。

图中1、布料车；101、螺栓；102、法兰；103、加强筋；104、中间隔板；105、外侧连接板；106、齿条法兰；107、齿条螺栓；2、密封罩；3、托轮；4、传动齿轮；5、减速器；6、电动机；7、传送皮带；8、下料斗；801、变径口；9、立柱；10、分料仓；101、分料仓法兰；11、旋转闸板；110、销轴；111、扇形闸板；112、底板；113、拉伸弹簧；114、闸板横杆；121、气缸；122、活动横臂；123、气缸前耳销；124、底部销子；13、外墙钢板；14、内墙钢板；15、角钢。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实用新型提供了一种铁合金电炉加料装置，参照图1-图3，图1是多个布料车连接形成的环形布料车的结构俯视图，图2是环形布料车的六分之一示意图，图3是环形布料车、分料斗及传动装置的总装图；包括：多个布料车1，其固定连接并呈环形布置，布料车1的下部均铰接有旋转闸板11，旋转闸板11能封闭布料车1的下料口，且旋转闸板11与布料车1的下料斗8之间设置有复位装置；

多个传动装置，其设置于环形布料车的内周并定位环形布料车的圆心，传动装置带动环形布料车沿圆周旋转；

多个分料仓10，其呈环形布置于环形布料车的下方，分料仓10的上部均设置有气缸121连杆机构，当环形布料车旋转至旋转闸板11与气缸121连杆机构接触时，气缸121连杆机构能打开旋转闸板11，布料车1的原料进入分料仓10，且旋转闸板11能通过复位装置复位。

本实用新型的上述装置其有益效果是：将多个布料车1环形布置并固定连接形成环形链，多个分料仓10设置于环形布料车的下部，通过多个传动装置带动环形布料车做圆周旋转，在旋转过程中当布料仓上部的气缸121连杆机构接触到布料车1下部的旋转闸板11时，打开旋转闸板11，物料从布料车1中卸下进入分料仓10，环形布料车继续旋转，两者脱离后布料车1通过复位装置复位重新关闭布料车1的下料斗8；当下一个布料车1旋转至该需要打料的布料仓时，同样以上述方式完成卸料；上述装置的多个布料车1形成环形链，在传动装置的带动下连续旋转，在旋转过程中完成卸料，整个过程更加连续化，能够有效提高加料和生产的效率。

具体的，参照图1和图2，布料车1可设置24个，24个布料车1固定连接呈环形，为了便于加工，可将上述布料车1形成的环形链分成6份进行加工，即4个布料车1为一个单位，每个单位之间通过在外侧连接板105设置螺栓101固定连接，每个单位中的4个布料车1通过中间隔板104焊接在一起，环形布料车的内、外两侧均设置有法兰102，且通过加强筋103加固。

其中，设置多个传动装置的目的，一是便于带动整个环形布料车旋转，二是多个传动装置设置于环形布料车的内周，可确定环形布料车的圆心，多个传动装置围成的圆心即为环形布料车的圆心。

作为可选的实施方式，多个分料仓10形成的环形与环形布料车同轴设置。如图3所示，分料仓10的数量设置了13个，上述个数不限，可根据实际情况确定；分料仓10与环形布料车形成的圆周为同心圆，即连这个和同轴设置，能够便于环形布料车在旋转过程中始终能将原料卸到环形布置的分料斗中，防止旋转中漏料。

作为可选的实施方式，参照图3，为了更好的确定环形布料车的圆心，传动装置的数量为三个，三个传动装置确定环形布料车的圆心；其中，再参照图4，图4是传动装置与布料车的传动连接示意图；传动装置包括传动连接的电动机6、减速器5和传动齿轮4，环形布料车的内侧设置有两道齿条法兰106，传动齿轮4设置于两道齿条法兰106之间并与齿条法兰106啮合，齿条法兰106和所述传动齿轮4可通过齿条螺栓107加固，电动机6的转动能带动环形布料车绕圆心旋转。

其中，电动机6与减速器5通过传送皮带7连接，齿条法兰106可固定于环形布料车内侧的法兰102上，上述电动机6的转动带动传动齿轮4的转动，传动齿轮4与环形布料车上的齿条法兰106啮合可实现环形布料车的旋转。上述传动放置更加高效，可通过环形布料车的旋转运动完成布料。

为了承托布料车1，作为可选的实施方式，参照图4，每个布料车1的下部设置有立柱9，立柱9的数量为两根且分布于环形小车的内外两侧，立柱9上固定有托轮3，托轮3承托环形布料小车，且在环形布料小车的旋转过程中托轮3在垂直于水平面的方向上被动旋转。

其中，托轮3可通过螺栓101等固定于立柱9的横梁上，托轮3的作用主要是：其一，通过环形布料车内外两个的立柱9承托起环形布料车，起到支撑环形布料车的作用；其二，托轮3作为被动轮，在环形布料车水平旋转的过程中能够在垂直于环形布料车运动的方向上转动，在承托的同时利于环形布料车的旋转，减少环形布料车旋转时的阻力。应当理解的是，托轮3可选用可旋转的轮体，在此对其结构不再具体限定，能够随环形布料车被动旋转即可。

作为可选的实施方式，参照图5，图5是气缸连杆机构的结构示意图；气缸连杆机构包括气缸121和活动横臂122，分料仓10的两侧设置有分料仓10法兰102，气缸121可通过角钢15固定于分料仓10的上部或分料仓法兰101上，活动横臂122的第一端与气缸121轴接，活动横臂122的第二端与分料仓10的上沿铰接，气缸121伸缩推动活动横臂122的第一端，活动横臂122能以第二端为轴转动实现抬起或落下。

具体的，气缸121可通过气缸前耳销123与活动横臂122轴接，活动横臂122通过底部销子124与分料仓10的上部固定；当气缸121启动时，进行伸缩运动，气缸121伸长，其推动活动横臂122的第一端以第二端为轴向上抬起，活动横臂122的高度变高触碰到旋转闸板11时可将旋转闸板11打开。

为了实现旋转闸板11的旋转能够打开或关闭布料车1的下料口，作为可选的实施方式，参照图6-图10，图6是布料车的下料斗的结构主视图，图7是布料车下料斗的侧视图，图8是旋转闸板的主视图，图9是旋转闸板的侧视图，图10是布料车的下料斗示意图；旋转闸板11包括两个扇形闸板111和底板112，底板112为弧形板且固定于两个扇形闸板111的下沿，两个扇形闸板111通过销轴110分别固定于布料车1的下料斗8两侧，下料斗8的底部为弧形且与扇形闸板111的下沿为同心圆弧；扇形闸板111为垂直状态时，底板112能封堵布料车1的下料口，环形布料车旋转时，气缸121连杆机构能推动扇形闸板111向上转动打开下料口。

其中，布料车1的下料斗8上部口径较大可以设置为梯形料斗，通过变径口801缩小，参照图10，下半部分的料斗其下料口为弧形口，旋转闸板11罩在下料口的外围，且两者为同心圆弧，使得旋转闸板11在以销轴110为转轴向上转动的过程中，弧形的底板112脱离下料口，原料卸下；扇形闸板111与下料斗8均为同心圆弧，优选的，扇形闸板111的半径大于下料口的弧形半径，能够保证旋转闸板11在整体旋转的过程中不会受到下料口的阻挡。

为了便于气缸121在靠近旋转闸板11的位置时便于推动旋转闸板11转动，作为可选的实施方式，参照图6和图7，旋转闸板11的下沿还设置有闸板横杆114，闸板横杆114设置于靠近气缸121连杆机构的一侧，气缸121连杆机构推动闸板横杆114以打开旋转闸板11。优选的方案是，闸板横杆114的一段端出于扇形侧板，便于气缸121通过时推动闸板横杆114的突出端。

为实现气缸121在脱离旋转闸板11后，旋转闸板11能够及时关闭下料口，作为可选的实施方式，复位装置包括拉伸弹簧113，拉伸弹簧113的一端固定于布料车1的下料斗8处，拉伸弹簧113的另一端固定于旋转闸板11的底部。

其中较优的方案是，拉伸弹簧113的一端固定在下料斗8的侧壁上，另一端固定在扇形闸板111的最低点，当气缸121连杆装置推动闸板横杆114时，拉伸弹簧113发生弹性形变，旋转闸板11向上转动，当环形布料车继续旋转，活动横臂122脱离闸板横杆114后，拉伸弹簧113回复原长，旋转闸板11复位，上述结构的复位装置能有效防止旋转闸板11在复位时关闭不严造成漏料的问题。

上述旋转闸板11的结构设置和气缸121连杆机构的配合能够实现在旋转过程中打开布料车1下料口，完成下料，并利用拉伸弹簧113复位，能够有效闭合布料车1的下料口。

为了实现整个装置的自动化控制过程，作为可选的实施方式，分料仓10内部设置有上料位传感器和下料位传感器，上料位传感器和下料位传感器均电连接有控制单元，控制单元与气缸连杆机构、布料车1和传动装置电连接。

本实用新型具体实施例部分提供的整个装置的工作流程参照图11-图15，图11是气缸收回，布料车的旋转闸板闭合正常通过前的状态示意图，图12是气缸启动，布料车的旋转闸板即将开启时的主视图，图13是气缸启动，布料车的旋转闸板即将开启时的侧视图，图14是气缸启动，布料车的旋转闸板完全开始时的位置和状态示意图，图15是布料车放完料后，旋转闸板在拉伸弹簧作用下关闭的示意图；当分料仓10中的物料低于下料位需要打料时，下料位传感器发出信号并传递给控制器，控制器控制布料车1的上料皮带开始打料，同时启动传动装置，带动环形布料车沿圆周旋转，分料仓10上部的气缸121开始工作，通过气缸121将活动横臂122抬起(如图11、图12和图13)，当满载原料的布料车1通过该分料仓10时，下料斗8上的闸板横杆114被活动横臂122抬起，旋转闸板11在销轴110的作用下作圆周运动，并在环形布料车的行走带动下慢慢开启，原料卸下；当旋转闸板11开启到最大位置时(如图14)，闸板横杆114由于圆周作用与活动横臂122脱离开，在拉伸弹簧113的作用下重新闭合(如图15)，布料车1中的原料卸下；当下一个布料车1再通过该需要打料的分料仓10时，同样在气缸121的作用下完成卸料，直到分料仓10中的物料达到上料位时，上料位传感器发出信号。控制器接收并控制气缸121收回活动横臂122，当布料车1再通过该分料仓10时，旋转闸板11不再打开；如其他分料仓10需要打料时，重复上述过程，直到将所有分料仓10装完。

上述设置实现了装个装置的自动化控制，节省人力，布料过程更加高效。

其中，上述控制单元包括控制器，其中控制器已经是成熟的技术，如现有的PLC、单片机等均可满足实现上述功能，如控制器可选用西门子S7-200系列PLC CPU224XPCN，经上料位传感器或下料位传感器输入的信息通过通讯端口传送到PLC。经运算后，PLC输出模拟量，并连接到控制器的模拟量输入端口，控制器对接收到的模拟量进行内部运算，而后相应的驱动传动装置和/或气缸连杆机构和/或布料车1运行或关闭。上述上料位传感器和下料位传感器可以为称重传感器，其已经为成熟的技术，在此对其结构不再赘述。

作为可选的实施方式，参照图4和图16，图16是环形布料车的密封罩的俯视结构示意图，环形布料车的外部设置有密封装置，密封装置包括密封罩2，其通过外墙立柱9固定并设置与布料车1的上部。封装罩通过外墙钢板13和内墙钢板14固定于布料车1的上方，并通过橡胶板固定于布料车1的法兰102上。

设置密封装置能够有效杜绝粉尘和煤气外漏，能够有效保护工作环境，更加安全、环保。

在本说明书的描述，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。