CN116839352B - 一种煅烧窑自动投料系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种煅烧窑自动投料系统，主要涉及竖窑投料机构领域。一种煅烧窑自动投料系统，包括提升机构、分流机构以及若干输送机构，提升机构包括倾斜设置的提升架，提升架上设置提升滑轨，提升滑轨上滑动设置上料斗，提升架一侧设置用于带动上料斗上升的卷扬机构，分流机构包括至少两个导流箱，所述导流箱呈上下位置关系设置，输送机构包括吊装轨道，吊装轨道为“U”型的双轨结构，吊装轨道上滑动设置转运车，吊装轨道两侧分别设置一组驱动钢丝绳机构，在每个吊装轨道的两侧均具有至少一个投料点；投料点下方即为煅烧窑。本发明的有益效果在于：本发明能够实现多组煅烧窑（竖窑）的矿石物料集中投放，投料效率较高，自动化程度高。

Description

一种煅烧窑自动投料系统

技术领域

本发明主要涉及竖窑投料机构领域，具体是一种煅烧窑自动投料系统。

背景技术

莫来石是铝硅酸盐在高温下生成的矿物，人工加热铝硅酸盐时会形成莫来石。莫来石是一种优质的耐火原料，被广泛应用于耐火材料、陶瓷、冶金、铸造、电子等行业,具有耐高温、强度高导热系数小，节能效果显著等特点，适用于石油裂解炉、冶金热风炉、陶瓷辊道窑、隧道窑、电瓷抽屉窑、玻璃坩埚窑及各种电炉的内衬。

莫来石矿石需要经过煅烧窑的煅烧处理，通常煅烧需要经过预热、煅烧、冷却出炉等工序，持续时间通常数十小时。其中煅烧设备具有横窑与竖窑两种，竖窑的容量更大，相对占用体积更小，且不用再窑炉内配备复杂的推料机构，因而在莫来石煅烧工艺中效率更高、煅烧效果更好。对于竖窑的投料，通常采用倾斜的提料设备进行输送，这种设备只能一窑配一套提料设备，而煅烧车间肯定不仅仅一个竖窑进行加工，这就导致提料设备分散，原料输送也无法集中，极大的分散了设备资源，矿石输送效率以及投料效率较低。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种煅烧窑自动投料系统，它能够实现多组煅烧窑（竖窑）的矿石物料集中投放，投料效率较高，自动化程度高，煅烧窑车间可实现无人化作业，极大的改善了作业人员的工作环境。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种煅烧窑自动投料系统，包括提升机构、分流机构以及若干输送机构，所述提升机构包括倾斜设置的提升架，所述提升架上设置提升滑轨，所述提升滑轨上滑动设置上料斗，所述提升架一侧设置用于带动上料斗上升的卷扬机构，所述分流机构设置在提升滑轨的末端，所述分流机构包括至少两个导流箱，多个所述导流箱呈上下位置关系设置，所述导流箱为底部为锥形的上开口箱体，所述导流箱底部的落料口处具有电控门，每个所述导流箱下方设置吊装架，所述输送机构包括吊装轨道，所述吊装轨道为“U”型的双轨结构，所述吊装轨道的底边中心即为接料位置；所述吊装轨道上滑动设置转运车，所述吊装轨道两侧分别设置一组驱动钢丝绳机构，所述驱动钢丝绳机构用于带动转运车在吊装轨道一侧往复运行；在每个所述吊装轨道的两侧均具有至少一个投料点，下方的所述吊装轨道上具有一段倾斜式的轨道，使得所述吊装轨道在投料点的高度一致；所述投料点下方即为煅烧窑，投料点所在位置设置开合机构，所述开合机构的前端具有嵌合槽，所述转运车底部设置滑动门，所述滑动门上具有与嵌合槽相对应的卡扣，当所述卡扣插入嵌合槽后，所述开合机构通过伸展动作控制滑动门的开合；所述煅烧窑顶部具有缓冲仓，所述缓冲仓与煅烧窑之间具有电动控制的投料门。

所述提升滑轨顶部为弧形，所述上料斗被牵引到提升滑轨顶部后，所述上料斗的开口自倾斜向上转换为倾斜向下将矿石释放到导流箱内。

所述提升架底部设置称重机构，当所述上料斗处于底部对矿石进行承接时，所述上料斗底部与称重机构相适应。

所述吊装轨道位于导流箱的下方，所述吊装轨道的双轨之间的距离大于导流箱落料口的直径。

所述吊装轨道的外侧设置导流槽，所述导流槽的两端具有转向滑轮，所述驱动钢丝绳机构即张紧在转向滑轮之间，所述驱动钢丝绳机构的钢丝绳螺旋缠绕在驱动轮上，所述驱动轮通过电机驱动。

所述驱动轮上具有2-5圈螺旋槽，所述钢丝绳螺旋缠绕在螺旋槽内，所述螺旋槽内为磨砂面。

所述吊装轨道位于接料位置的两侧具有等候位，当任意一个所述接料位置处具有转运车进行矿石的承接时，其余返回的转运车在等候位处进行等候。

所述开合机构包括平推滑台气缸，所述平推滑台气缸的活塞杆前端具有开合架，所述开合架上设置开合滑台气缸，所述嵌合槽即设置在开合滑台气缸的活塞杆前端。

对比现有技术，本发明的有益效果是：

本发明通过一组提升机构即完成多座煅烧窑的投料，使得矿石原料得以集中在同一位置进行存储，减少了物料向每一煅烧窑区域进行转运的步骤，提高了上料效率，减少了矿石在厂区转运的粉尘污染。

投料设备自动化控制，不再需要人工车辆的运输，因而也就无需再进入到车间内进行矿石转运，使得煅烧车间内几乎不需要人员停留，其内的高温环境不再对操作人员造成侵害，极大的改善了工人的工作环境。

自动化的控制车间对设备的运行进行精细化控制，提高了莫来石煅烧的效率以及自动化程度，提高了产品的竞争力。

附图说明

附图1是本发明主视视角结构示意图；

附图2是本发明输送机构俯视视角结构示意图；

附图3是本发明转运车结构示意图；

附图4是本发明A部局部放大结构示意图；

附图5是本发明B部局部放大结构示意图；

附图6是本发明C部局部放大结构示意图。

附图2中，圆形虚线框为投料点，方形虚线框为等候位，圆角方形虚线框为接料位置。

附图中所示标号：1、提升机构；2、分流机构；3、输送机构；4、转运车；5、缓冲仓；11、提升架；12、提升滑轨；13、上料斗；14、卷扬机构；15、称重机构；21、导流箱；22、电控门；31、吊装轨道；32、钢丝绳机构；33、开合机构；34、嵌合槽；35、导流槽；36、驱动轮；41、滑动门；331、平推滑台气缸；332、开合架；333、开合滑台气缸。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1-6所示，本发明所述一种煅烧窑自动投料系统，包括提升机构1、分流机构2以及若干输送机构3。所述提升机构1将矿石物料进行提升，并通过分流机构2分为多条支路，对应不同的煅烧窑，并通过每条支路上的输送机构3完成最终的投料操作。整个过程自动化程度高，不需要人力的直接参与，只需要完成参数的设定以及控制即可。通过物料的集中提升、分路输送，可以实现多组煅烧窑矿石物料的高效、有序投放，集中了物料的运输，提高了物料的输送效率以及投料效率。

所述提升机构1包括倾斜设置的提升架11，所述提升架11上设置提升滑轨12，所述提升滑轨12上滑动设置上料斗13。所述上料斗13底部侧面具有滑轮组，所述滑轮组与提升滑轨12滑动连接。所述提升机构1的底部上游具有振动上料机，所述振动上料机用于将矿石物料输送到上料斗13内。所述提升架11一侧设置用于带动上料斗13上升的卷扬机构14，所述卷扬机构14通过电机的带动，利用牵引绳将上料斗13在提升滑轨12的限位下提升，最终将物料倾倒入分流机构2内。具体的，所述提升滑轨12顶部为弧形，提升滑轨12的末端呈倾斜向下的方向延伸，从而对上料斗13的最终姿态进行导向，使得所述上料斗13被牵引到提升滑轨12顶部后，所述上料斗13的开口自倾斜向上转换为倾斜向下将矿石释放到导流箱21内。在完成了物料的倾倒之后，卷扬机构14进行释放，所述上料斗13被带动复位都提升滑轨12底部，继续对振动上料机输送的矿石物料进行承接。

更进一步的，为了更好的对投料重量进行控制，所述提升架11底部设置称重机构15，当所述上料斗13处于底部对矿石进行承接时，所述上料斗13底部与称重机构15相接触，从而对其内的矿石物料进行称重，当达到额定重量后控制振动上料机停止物料输送，从而精确控制每个竖窑的投料重量。

所述分流机构2设置在提升滑轨12的末端，所述分流机构2包括至少两个导流箱21，多个所述导流箱21呈上下位置关系设置。当最底部的导流箱21进行矿石的分流时，所述矿石物料自最顶部的导流箱21层级落下。所述导流箱21为底部为锥形的上开口箱体，所述导流箱21底部的落料口处具有电控门22，通过电控门22的开合将矿石物料导入下一级的导流箱21内或者后续的转运车4内完成矿石的输送。每个所述导流箱21下方设置吊装架，所述输送机构3包括吊装轨道31，所述吊装轨道31为“U”型的双轨结构，所述吊装轨道31的底边中心即为接料位置。所述吊装轨道31的两侧分别对应安装一套矿石物料的转运投料系统，两组转运投料系统均自接料位置进行矿石物料的承接。

所述吊装轨道31位于导流箱21的下方，所述吊装轨道31的双轨之间的距离大于导流箱21落料口的直径，从而使得吊装轨道31不会与上方导流箱21向下方导流箱21导流矿石发生干涉。

具体的，所述吊装轨道31上滑动设置转运车4，所述吊装轨道31的轨道为“工”字形轨道，所述转运车4的底部具有与“工”字形轨道相配合的滑动轮组，该滑动轮组至少包括一组两侧的侧边槽轮以及顶部的两组竖向支撑轮，在保证转运车4限位的同时，对转运车进行稳定的输送。所述吊装轨道31两侧分别安装一组驱动钢丝绳机构32，两组所述驱动钢丝绳机构32的端部超过接料位置，从而位转运车4的驱动腾出驱动距离，使转运车4能够在驱动钢丝绳机构32的带动下稳定的停靠在接料位置处，使该侧的转运车4能够稳定的停靠在接料位置对矿石物料进行承接。所述驱动钢丝绳机构32用于带动转运车4在吊装轨道31一侧往复运行，所述驱动钢丝绳机构32包括驱动轮36、驱动电机、钢丝绳等。其中，所述吊装轨道31的外侧设置导流槽35，所述导流槽35的两端具有转向滑轮，所述驱动钢丝绳机构32即张紧在转向滑轮之间，钢丝绳的内侧滑动设置在导流槽35内，导流槽35内的钢丝绳上一点与转运车4侧边进行固定连接，从而通过钢丝绳带动转运车4在吊装轨道31的限位下往复运行。所述驱动钢丝绳机构32在导流槽35外侧的钢丝绳螺旋缠绕在驱动轮36上，所述驱动轮36通过电机驱动。通过电机的驱动，可以带动驱动轮36转动，从而使其上缠绕的钢丝绳被准确的进行带动，从而对转运车4进行精准的驱动。并且，在所述驱动轮36上具有2-5圈螺旋槽，所述钢丝绳螺旋缠绕在螺旋槽内，所述螺旋槽内为磨砂面。通过螺旋槽的设置以及其内的磨砂面结构，可以增加驱动轮36与钢丝绳之间的摩擦力，从而减少钢丝绳与驱动轮36发生相对滑动的概率，从而保证驱动轮36对于转运车的驱动效果。

在每个所述吊装轨道31的两侧均具有至少一个投料点，下方的所述吊装轨道31上具有一段倾斜式的轨道，使得所述吊装轨道31在投料点的高度一致。所述投料点下方即为煅烧窑，投料点所在位置设置开合机构33，所述开合机构33包括平推滑台气缸331，所述平推滑台气缸331位于投料点处一侧，平推滑台气缸331与吊装架固定安装。所述平推滑台气缸331的活塞杆前端具有开合架332，开合架332的轴线与吊装轨道31平行，所述开合架332上设置开合滑台气缸333，开合滑台气缸333轴线与吊装轨道31平行、与平推滑台气缸331轴线垂直，所述嵌合槽34即设置在开合滑台气缸333的活塞杆前端。所述转运车4底部设置滑动门41，所述滑动门41上具有与嵌合槽34相对应的卡扣，当转运车4移动到投料点进行释放后，所述平推滑台气缸331带动开合架332前伸，使嵌合槽34卡入到卡扣两侧对卡扣进行限位，随后开合滑台气缸333伸展将滑动门41开启，从而完成矿石物料的投放。

当所述卡扣插入嵌合槽34后，所述开合机构33通过伸展动作控制滑动门41的开合，从而实现矿石向煅烧窑内的投料操作。

具体的，在所述煅烧窑顶部具有缓冲仓5，所述缓冲仓5与煅烧窑之间具有电动控制的投料门。由于转运车4每次输送量较少，因而需要进行多组输送构建成一次的投料量。具体的，所述煅烧窑每次投料5吨，所述缓冲仓5容量为6.5吨，转运车4每次输送量500kg，即转运车4每输送10次完成一次投料量的转运。所述煅烧窑中以24小时为一个周期，物料自上方投料开始24小时后自下方导出，矿石的煅烧分为12段，即每隔2小时投料一次，煅烧竖窑内中部为煅烧部，顶部为预热部，底部为风冷部，矿石自顶部投料后，每间隔2小时下落一层，完成预热、煅烧以及冷却导出的步骤。

进一步的，所述吊装轨道31位于接料位置的两侧具有等候位，当任意一个所述接料位置处具有转运车4进行矿石的承接时，其余返回的转运车4在等候位处进行等候。更进一步的，所述等候位、接料位置、投料点灯位置均具有定位传感器，从而在转运车4到达位置后触发定位传感器，由控制中心控制钢丝绳机构32动作使转运车4停止运行，完成转运车4在等候位、接料位置、投料点的精准停靠。

具体的，以本公司煅烧车间的煅烧竖窑布局为例，本车间内煅烧窑基本以两排四列的布局结构进行布置，共计8座煅烧竖窑。搭配本发明的投料系统，本发明的导流箱21呈上下位置关系具有2座，负责中间两列四座煅烧窑的吊装轨道31（下文称上轨）位于上方导流箱21与下方导流箱21之间，负责两侧两列四座煅烧窑的吊装轨道31（下文称下轨）位于下方导流箱21下方，下轨在两侧具有倾斜上升段，使下轨两侧的总共四个投料点与上轨上的投料点高度一致。由于下轨的输送距离大于上轨的输送距离，因而设定下轨中接料位置的接料优先级高于上轨中接料位置的优先级，即当下轨的等候位与上轨的等候位均具有转运车等候接料时，只有当下轨等候位处所有接料车均完成接料后，上轨处等候位的接料车才依次进行接料。

具体的，依据上述的投料系统的布局，利用本投料系统对8座煅烧竖窑进行投料的方法如下：

S1：通过上料斗13对振动输送机输送而来的矿石物料进行承接并称重500kg，由卷扬机构14带动上料斗13沿提升滑轨12移动到分流机构2处，并将矿石物料倾斜入上方导流箱21内。

S2：下轨与上轨的转运车4依次对导流箱21内的矿石物料进行承接，其中当下轨的转运车4对矿石物料进行承接时，上轨处的接料位置无转运车4停靠，上方导流箱21首先打开电控门22将矿石物料导入下方导流箱21内，随后下方导流箱21的电控门22开启，将矿石物料导入下轨接料位置处停靠的转运车4内。

S3：完成接料的转运车4在钢丝绳机构32的带动下移动到接料点上方，由开合机构33控制滑动门41打开进行矿石物料的释放，每个所述转运车4对应两座煅烧窑，每个所述转运车4在两个投料点处依次停靠投料，由缓冲仓5完成矿石物料的承接。

S4：当缓冲仓5完成10次的物料承接后，转运车4停止在该投料点进行物料投放，等待2小时的投料时间节点到达后，煅烧窑底部的出料机构将最底部一段物料推出，煅烧窑内物料自行下落到下一段，缓冲仓5底部的投料门打开，完成最终的投料。

Claims (4)

1.一种煅烧窑自动投料系统，包括提升机构（1）、分流机构（2）以及若干输送机构（3），其特征在于：所述提升机构（1）包括倾斜设置的提升架（11），所述提升架（11）上设置提升滑轨（12），所述提升滑轨（12）上滑动设置上料斗（13），所述提升架（11）一侧设置用于带动上料斗（13）上升的卷扬机构（14），所述分流机构（2）设置在提升滑轨（12）的末端，所述分流机构（2）包括至少两个导流箱（21），多个所述导流箱（21）呈上下位置关系设置，所述导流箱（21）为底部为锥形的上开口箱体，所述导流箱（21）底部的落料口处具有电控门（22），每个所述导流箱（21）下方设置吊装架，所述输送机构（3）包括吊装轨道（31），所述吊装轨道（31）为“U”型的双轨结构，所述吊装轨道（31）的底边中心即为接料位置；所述吊装轨道（31）上滑动设置转运车（4），通过电控门（22）的开合将矿石物料导入下一级的导流箱（21）内或者后续的转运车（4）内完成矿石的输送，所述吊装轨道（31）位于接料位置的两侧具有等候位，当任意一个所述接料位置处具有转运车（4）进行矿石的承接时，其余返回的转运车（4）在等候位处进行等候；所述吊装轨道（31）的两侧分别对应安装一套矿石物料的转运投料系统，两组转运投料系统均自接料位置进行矿石物料的承接，所述吊装轨道（31）两侧分别设置一组驱动钢丝绳机构（32），所述驱动钢丝绳机构（32）用于带动转运车（4）在吊装轨道（31）一侧往复运行；所述吊装轨道（31）的外侧设置导流槽（35），所述导流槽（35）的两端具有转向滑轮，所述驱动钢丝绳机构（32）即张紧在转向滑轮之间，所述驱动钢丝绳机构（32）包括驱动轮（36）、驱动电机、钢丝绳，所述驱动钢丝绳机构（32）的钢丝绳螺旋缠绕在驱动轮（36）上，所述驱动轮（36）通过电机驱动，所述驱动轮（36）上具有2-5圈螺旋槽，所述钢丝绳螺旋缠绕在螺旋槽内，钢丝绳的内侧滑动设置在导流槽（35）内，导流槽（35）内的钢丝绳上一点与转运车（4）侧边进行固定连接，所述螺旋槽内为磨砂面，通过电机的驱动，带动驱动轮（36）转动，从而使其上缠绕的钢丝绳被准确的进行带动，从而对转运车（4）进行驱动；在每个所述吊装轨道（31）的两侧均具有至少一个投料点，下方的所述吊装轨道（31）上具有一段倾斜式的轨道，使得所述吊装轨道（31）在投料点的高度一致；所述投料点下方即为煅烧窑，投料点所在位置设置开合机构（33），所述开合机构（33）的前端具有嵌合槽（34），所述转运车（4）底部设置滑动门（41），所述滑动门（41）上具有与嵌合槽（34）相对应的卡扣，当所述卡扣插入嵌合槽（34）后，所述开合机构（33）通过伸展动作控制滑动门（41）的开合，所述开合机构（33）包括平推滑台气缸（331），所述平推滑台气缸（331）位于投料点处一侧，平推滑台气缸（331）与吊装架固定安装，所述平推滑台气缸（331）的活塞杆前端具有开合架（332），所述开合架（332）上设置开合滑台气缸（333），所述开合滑台气缸（333）轴线与吊装轨道（31）平行、与平推滑台气缸（331）轴线垂直，所述嵌合槽（34）即设置在开合滑台气缸（333）的活塞杆前端，当转运车（4）移动到投料点进行释放后，所述平推滑台气缸（331）带动开合架（332）前伸，使嵌合槽（34）卡入到卡扣两侧对卡扣进行限位，随后开合滑台气缸（333）伸展将滑动门（41）开启，从而完成矿石物料的投放；所述煅烧窑顶部具有缓冲仓（5），所述缓冲仓（5）与煅烧窑之间具有电动控制的投料门；所述等候位、接料位置、投料点的位置均具有定位传感器，从而在转运车（4）到达位置后触发定位传感器，由控制中心控制驱动钢丝绳机构（32）动作使转运车（4）停止运行。

2.根据权利要求1所述的一种煅烧窑自动投料系统，其特征在于：所述提升滑轨（12）顶部为弧形，所述上料斗（13）被牵引到提升滑轨（12）顶部后，所述上料斗（13）的开口自倾斜向上转换为倾斜向下将矿石释放到导流箱（21）内。

3.根据权利要求1所述的一种煅烧窑自动投料系统，其特征在于：所述提升架（11）底部设置称重机构（15），当所述上料斗（13）处于底部对矿石进行承接时，所述上料斗（13）底部与称重机构（15）相适应。

4.根据权利要求1所述的一种煅烧窑自动投料系统，其特征在于：所述吊装轨道（31）位于导流箱（21）的下方，所述吊装轨道（31）的双轨之间的距离大于导流箱（21）落料口的直径。