炭素材料生产窑炉物料出炉用吸料装置的制作方法

本实用新型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吸料装置。

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，其主要由天车运行机构、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。而且吸卸料天车由于自重及结构问题，多用于在原有设计中设有吸卸料天车的新建厂房中，而原有已建厂房均不能实现使用吸卸料天车。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种炭素材料生产窑炉物料出炉用吸料装置，该炭素材料生产窑炉物料出炉用吸料装置可降低传统吸料操作的复杂程度，且安装和布置更加灵活，可有效提高物料的出炉效率。

本实用新型采用的技术方案是：一种炭素材料生产窑炉物料出炉用吸料装置，用于对窑炉内物料进行出炉处理，包括吸料系统、与吸料系统配合使用的冷却筛分系统和除尘系统、及自动控制系统，所述自动控制系统电连接于吸料系统、冷却筛分系统、及除尘系统；

所述吸料系统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；

所述冷却筛分系统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；

所述除尘系统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。

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、及与行走机构连接的驱动机构，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，所述吸料器包括储料罐，及与储料罐输入端连接的可于竖直方向伸缩的吸料管，所述吸料管与储料罐连接处设有可使吸料管进行水平360°旋转的旋转机构；所述储料罐的输出端与伸缩管连接，所述伸缩管可于水平方向伸缩。

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，所述料仓顶部设有气体出口，底部设有固体出口，所述气体出口通过管道连接有罗茨风机。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述料仓设有料位计，所述气体出口与固体出口处均设有密闭阀，且于固体出口处还设有卸料阀。

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。

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，所述冷渣机包括仓体，所述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液的空腔，所述内管内设有用于输送物料的螺旋叶片。

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的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。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述冷却器为水冷式冷却器。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述罗茨风机输出端连接有排气筒，并于罗茨风机与第一排气筒之间串联有消声器。

采用上述技术，本实用新型的优点在于：

本实用新型所述的炭素材料生产窑炉物料出炉用吸料装置，采用可移动的吸料车与固定安装的输料管及料仓的相互配合代替传统吸卸料天车对不同炉室内物料进行出炉处理，吸料车通过行走机构可于多个炉室之间进行移动，而输料管则可通过快速密封接头连接至吸料车以对吸料车吸取的物料输送至料仓中，因此在吸料过程中仅需将吸料车移动至所需吸料的炉室处，将输料管与吸料车连接即可进行吸料操作；输料管及料仓均为固定设置，所以便于在厂房内安装和布置，且料仓个数及容积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，因而可有效提高物料的出炉效率；而且，通过与吸料系统配合使用的冷却筛分系统和除尘系统，冷却筛分系统可对料仓内的物料进行筛分处理，以便于可连续进行吸料；除尘系统可对散发出来的粉尘进行吸收，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。另外，该吸料装置中的自动控制系统可对整个吸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。

本实用新型所述吸料管可进行水平360°旋转的设置，可使吸料管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。

本实用新型所述料仓为并联设置且交替工作的至少两个，可实现吸料操作的连续性，从而提高物料的出炉效率。

本实用新型所述料位计的设置，用于对料仓内物料高度进行监测，以便于自动控制装置可根据监测结果调控两个料仓吸、卸料状态。

本实用新型所述公接头本体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固定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。

本实用新型所述冷渣机，结构简单，可实现渣冷却和输送一体化，且具有渣处理量大、不堵渣、安全性高，使用寿命长等特点。

本实用新型所述收尘罩的设置，可对冷却、筛分中的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。

本实用新型所述水冷式冷却器的设置,可有效对高温气流进行快速降温处理,防止温度过高而对罗茨风机造成影响。

附图说明

图1为本实用新型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

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，该炭素材料生产窑炉物料出炉用吸料装置包括吸料系统、与吸料系统配合使用的冷却筛分系统和除尘系统、及自动控制系统，所述自动控制系统电连接于吸料系统、冷却筛分系统及除尘系统，用以实现自动化，使吸料过程、冷却筛分过程及除尘过程可以按照生产的要求和目的，进行自动化运行。其中，冷却筛分系统可及时对吸料系统吸出的物料进行卸料处理，以便于物料实现连续出炉处理；除尘系统则可对吸料系统工作时产生的粉尘进行清理，可有效降低厂房内粉尘的污染，使得劳动环境大为改善；而自动控制装置可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。

所述吸料系统包括可于多个窑炉炉室间移动的吸料车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，以使吸料器通过伸缩管105与输料管2连通。如此，在对窑炉炉室进行吸料操作时，仅需将带有吸料器的吸料车1移动至不同窑炉炉室旁，将配合设于该炉室旁的固定输料管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。

所述冷却筛分系统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。

所述除尘系统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。

本实用新型的炭素材料生产窑炉物料出炉用吸料装置在使用时，由控制系统控制吸料车1移动至需要吸料操作的窑炉炉室旁，将配合设于窑炉炉室旁的固定输料管2与吸料器上的伸缩管105通过快速密封接头4连接，并启动罗茨风机5，随后将吸料器上的吸料管104输入端置于炉室内的物料下，物料通过负压气相在输送管内形成稳定的流态并被送至料仓3中；当该炉室内物料出炉完毕后，将输料管2与伸缩管105之间的快速密封接头4打开以使吸料车1与该炉室旁设置的输料管2分离，随后将吸料车1移动至下一个需要进行吸料操作的窑炉炉室处，继续通过快速密封接头4将伸缩管105与该窑炉炉室旁配合设置的输料管2连接，即可继续进行物料出炉处理。吸出的物料通过输料管2被输送至料仓，待料仓仓满后，通过控制管路上的阀门使物料进入与该料仓3并联设置的另一待使用的料仓3中，而仓满的料仓3内物料被输出并经冷渣机10冷却为低温物料，随后经提升机11输送至振动筛12，经振动筛12得到不同粒径范围的物料，并被输送至筛分料仓13存储。而在吸料过程中产生的含粉尘气体则在罗茨风机7作用下进入冷却器5进行冷却，以使气体温度降至40℃以下，随后气体进入粉尘过滤6器内，粉尘过滤器6内的过滤组件对气体中的粉尘进行吸附而得到洁净气体，洁净气体经罗茨风机7排放至大气中。

以上所述仅为本实用新型较佳实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术构思加以等同替换或改变所得的技术方案，都应涵盖于本实用新型的保护范围内。