礦石熔爐定量加料裝置的製作方法

2023-04-27 01:19:51

專利名稱：礦石熔爐定量加料裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種加料裝置，更具體的說，本實用新型主要涉及一種礦石熔爐定量加料裝置。
背景技術：
玄武巖纖維的生產是熔化、拉絲的連續作業過程，窯爐的熔化池中需要隨時的補充用於生產的礦石原料，因此加料的連續性、穩定性、準確性與可控性是保證熔爐內穩定，且影響玄武巖纖維產量和工藝指標的重要因素。由於玄武巖礦石粉末狀原料的熔化工藝尚不成熟，因此目前大多玄武巖生產廠家使用的原料為顆粒狀或小塊狀的玄武巖原礦石，並將其直接加入到熔爐中。由於顆粒或塊狀的礦石大小不均勻、形狀不規則、硬度較高等原因，使得目前所廣泛採用的迴轉類機構在進行加料作業時，設備容易產生卡澀，進而堵住設備加料口，並且加料的速度也不能很好的控制，使熔爐內的技術指標達不到工藝要求，產品產量低下，廢品率居高不下。因此基於前述問題，有必要針對現有技術中用於玄武巖纖維生產的加料裝置結構做進一步的研究和改進。

實用新型內容本實用新型的目的之一在於解決上述不足，提供一種礦石熔爐定量加料裝置，以期望解決現有技術中迴轉類機構在加料時易發生堵塞，且加量速度不能得到有效控制，從而影響產品產量，廢品率較高等技術問題。為解決上述的技術問題，本實用新型採用以下技術方案:本實用新型所提供的一種礦石熔爐定量加料裝置包括料架，所述料架上安裝有呈漏鬥狀的料倉，所述料架上還安裝有振動底座與螺旋頂盤，所述螺旋頂盤置於料倉的下方，振動底座置於螺旋頂盤的下方；所述振動底座與螺旋頂盤連接固定，所述螺旋頂盤的內部設有螺旋通道；所述料倉下端的出料口延伸至螺旋頂盤的底部附近，且與螺旋頂盤的底部保持間隙；所述料架上還安裝有料鬥，所述螺旋通道的出口懸置在料鬥的上方，且料鬥的放料端上設有用於控制放料端開啟與關閉的閥門動力組件；所述料倉與料鬥安裝在料架上均由稱重傳感器支撐。作為優選，進一步的技術方案是:所述料倉的一側上還設有料倉疏通器，所述料倉疏通器中包括動力裝置與疏通杆，且疏通杆置於料倉的內部，用於由動力裝置帶動疏通杆上下運動疏通料倉的出料口。更進一步的技術方案是:所述料倉疏通器的動力裝置為氣缸。更進一步的技術方案是:所述閥門動力組件中包括閥門、電磁鐵和連杆機構，由電磁鐵通過連杆機構驅動閥門的開啟與關閉。更進一步的技術方案是:所述支撐料倉的稱重傳感器也安裝在料架上，並接入控制系統。更進一步的技術方案是:所述支撐料鬥的稱重傳感器為精密傳感器，且也安裝在料架上，並接入控制系統。更進一步的技術方案是:所述控制系統中至少包括可編程控制器，所述可編程控制器還接入閥門動力組件與振動底座，可編程控制器用於依照預先設定的加料周期與周期加料量，以及稱重傳感器反饋的重量信號控制閥門動力組件與振動底座的開啟與關閉。更進一步的技術方案是:所述支撐料倉與料鬥稱重傳感器均通過稱重變送器接入可編程控制器，用於由稱重變送器將稱重傳感器的物理信號轉換為電信號輸入可編程控制器；所述振動底座通過振動盤控制器接入可編程控制器，用於由振動盤控制器控制振動底座執行來自於可編程控制器開啟或關閉、以及振幅頻率的控制指令；所述閥門動力組件中的電磁鐵接入可編程控制器，用於由電磁鐵通過連杆機構驅動閥門來執行可編程控制器開啟或關閉的控制指令。更進一步的技術方案是:所述控制系統中還包括上位工控機，用於控制系統運行數據的記錄和運行狀態的監控。與現有技術相比，本實用新型的有益效果之一是:通過在料倉的側面增設料倉疏通器，並隨加料裝置同步運行，可有效防止礦石原料在出料口發生堵塞，並且將加料裝置中儲料與放料的容器分開，由振動底座與螺旋頂盤進行物料傳遞，有效避免了瞬間加入量過大的情形，穩定性高；通過稱重傳感器實時採集重量數據，在控制系統中可編程控制器的作用下，使物料傳遞及放料量與控制系統中預先設定的加料周期與周期加料量相一致，實現物料的精確加入，可控性高，確保熔爐內的技術指標達到工藝要求，提高產品的產量與合格率，廢品率低，同時本實用新型所提供的一種礦石熔爐定量加料裝置結構簡單，尤其適宜應用於玄武巖纖維生產中，亦可作為其他礦石熔煉的加料裝置，應用範圍廣闊。

圖1為用於說明本實用新型一個實施例的結構示意圖；圖2為用於說明本實用新型一個實施例的軸側結構示意圖；圖3為用於說明本實用新型另一個實施例中控制系統的結構框圖；圖中，I為料架、2為料倉、3為振動底座、4為螺旋頂盤、41為螺旋通道、42為螺旋通道的出口、5為料鬥、6為閥門動力組件、7為稱重傳感器、8為料倉疏通器。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步闡述。參考圖1、圖2所示，本實用新型的一個實施例是一種礦石熔爐定量加料裝置，該裝置首先需要設置料架I，並在料架I上安裝呈漏鬥狀的料倉2，料倉2的上方開口，以便批量加入物料暫存；而料架I上還安裝有振動底座3與螺旋頂盤4，其中螺旋頂盤4置於料倉2的下方，振動底座3置於螺旋頂盤4的下方；所述振動底座3與螺旋頂盤4相互連接固定，並在螺旋頂盤4的內部設置螺旋通道41 (圖1中未示出)；而料倉2下端的出料口需延伸至螺旋頂盤4的底部附近，並與螺旋頂盤4的底部之間保持間隙；另外，在本實施例中，前述的料架I上還需安裝料鬥5，同時螺旋通道41的出口 42懸置在料鬥5的上方，且料鬥5的放料端上還設有用於控制放料端開啟與關閉的閥門動力組件6 ;所述料倉2與料鬥5安裝在料架I上均由稱重傳感器7支撐。前述振動底座3與螺旋頂盤4相連接的目的是實現共振，因此連接方式較為隨意，在本實施例中兩者所採用的具體連接方式為螺栓連接。在本實施例所提到的部件中，上述料倉2以及支撐料倉的支撐傳感器7組成加料裝置中的儲料單元；螺旋頂盤4與振動底座3組成加料裝置中的給料單元；料鬥5與閥門動力組件6以及支撐料鬥5的稱重傳感器7組成加料裝置的稱重放料單元；由前述三部分組成的機械系統在實際使用時，各單元之間的配合可由PLC可編程控制器等邏輯控制設備進行協調與控制，具體為物料由料倉2上方的開口批量加入料倉2中，物料由料倉2下方的出口進入螺旋頂盤4的底部，由於料倉2的出口與螺旋頂盤4的底部之間存在間隙，因此正常情況下不會發生堵塞，此時在稱重傳感器7的傳導作用下，振動底座3受控開始振動，並帶動與其相連接的螺旋頂盤4 一同振動，在振動作用下，螺旋頂盤4底部的物料沿內部的螺旋通道41逐步螺旋上升，最終由螺旋通道41的出口 42進入料鬥5中，而在支撐料鬥5的稱重傳感器7的傳導作用下，根據預設的加料周期與周期加料量，閥門動力組件6受控開啟，物料即由料鬥5的放料端進入熔爐。上述振動底座3與螺旋頂盤4的作用為將物料由下至上傳遞至料鬥5中，避免瞬間進入料鬥5的物料太多，造成周期加料量瞬間過大，影響熔爐內的技術指標。基於前述目的，本實用新型較為簡單的一個實施例是直接採用現有技術中的振動盤成為上述振動底座3與螺旋頂盤4相連接的結構，而振動盤為一種自動組裝或自動加工機械的輔助送料設備。其在現有技術中主要的應用方式為將各種產品有序地排列出來，配合自動組裝設備將產品各個部位組裝起來成為完整的一個產品，或者配合自動加工機械完成對工件的加工。而發明人在進行具體試驗時還發現，雖然上述實施例中的料倉2出口與螺旋頂盤4的底部之間留有間隙，但在糧倉2的容積設過大，或料倉2中瞬間的物料加入量過大等非常規情況下，仍然可能發生出口堵塞，因此再參考圖1所示，在本實用新型的另一優選實施例中，還在上述儲料單元中加入料倉疏通器8,料倉疏通器8增設在料倉2的一側上,該料倉疏通器8中包括了動力裝置與疏通杆(圖中未示出)，其中疏通杆置於料倉2的內部，其作用為在振動底座3帶動螺旋頂盤4共同振動時，用時由動力裝置帶動疏通杆上下運動疏通料倉2的出料口，以避免物料瞬間過大而造成的料倉2出料口堵塞。而作為本實施例另一個優選的技術手段，在保證疏通杆的動力強勁的前提下，考慮到簡化加料裝置的結構，前述動力裝置可採用氣缸，由氣動力推動疏通杆上下運動。根據本實用新型的另一實施例，上述的閥門動力組件6由於需根據加料周期與周期加料量進行開啟與關閉，為避免在長期的開閉過程中引起各部件之間的配合紊亂，因此其結構最好趨於簡化，例如在本實施例中，在閥門動力組件6中設置閥門、電磁鐵和連杆機構，由電磁鐵通過連杆機構驅動閥門的開啟與關閉。而上述實施例中提到加料裝置中的儲料單元、給料單元與放料單元的運行需根據邏輯控制系統進行協調和控制，而控制系統獲得前述單元工作狀態的途徑即為上述稱重傳感器7所採集並反饋的重量信號，因此在本實用新型用於解決技術問題更加優選的另一實施例中，為使加料裝置中的兩個稱重傳感器7能滿足前述需求，需對其安裝位置和規格進行選擇，即在本實施例中將支撐料倉2的稱重傳感器7安裝在料架I上，並直接接入控制系統；同時將支撐料鬥5的稱重傳感器7的規格選為精密傳感器，並將前述的精密傳感器也安裝在料架I上，且直接接入控制系統，以便於料鬥5在放料時能對周期加料量進行精確控制。[0026]上述的控制系統中至少需要設置可編程控制器，作為控制系統的核心部件，可編程控制器需接入上述閥門動力組件6與振動底座3，其作用具體為依照預先設定的加料周期與周期加料量，以及稱重傳感器7反饋的重量信號控制閥門動力組件6與振動底座3的開啟與關閉；以及通過內部的邏輯程序根據前述重量信號對機械系統中的各類異常情況進行實時檢測，當發現異常時進行報警，並報告出故障的發生點。參考圖3所示，在滿足上述控制需求的情況下，根據本實用新型的另一實施例，上述控制系統具體結構如下:支撐料倉2與料鬥5稱重傳感器7均通過稱重變送器接入可編程控制器，其作用為由稱重變送器將稱重傳感器7的物理信號轉換為電信號輸入可編程控制器；振動底座3通過振動盤控制器接入可編程控制器，其作用為由振動盤控制器控制振動底座3執行來自於可編程控制器開啟或關閉、以及振幅頻率的控制指令；閥門動力組件6中的電磁鐵接入可編程控制器，其作用為由電磁鐵通過連杆機構驅動閥門來執行可編程控制器開啟或關閉的控制指令。上述實施例中提到的稱重變送器也叫做重量變送器，是一種將物理量變換成電信號，將毫伏信號輸出的傳感器經隔離放大轉換成標準直流信號的變送器。現有技術的主要應用於SMT (表面組裝技術，Surface Mounted Technology的縮寫)工藝中，針對工業過程的電阻應變式信號傳感器而設計製造，可適用於不同規格的稱重傳感器。同時為使得上述控制系統在運行時便於人為監控，以及記錄系統運行過程中的相關數據記錄，還可在控制系統中增設工控計算機，用於控制系統運行數據的記錄和運行狀態的監控。上述包含PLC可編程控制器的控制系統與機械系統結合使用時，預先通過輸入設備在控制系統中給定加料速度，當支撐料倉2的稱重傳感器7反饋重量信號至可編程控制器，可編程控制器檢測到料倉2中有物料時，即根據重量信號通過特定的算法計算，得到與當前料倉2中物料重量相匹配的加料周期T和周期加料量m，啟動運行系統後，振動底座3通電運行，物料會從螺旋頂盤4中進入到料鬥5中(具體方法如上所述)，當支撐料鬥5的精密稱重傳感器反饋重量信號至可編程控制器，可編程控制器檢測到料鬥5中物料的重量大於或等於周期加料量m時，則通過振動盤控制器控制振動底座3停止振動或調整振動底座3的振幅頻率，當時間經過了加料周期T後，可編程控制器控制閥門動力組件6開啟放料，放完料後關閉，進入經系統根據前述算法計算後的下一個周期，從而保證實際加料速度與預先設定值相一致。除上述以外，還需要說明的是在本說明書中所談到的「一個實施例」、「另一個實施例」、「實施例」等，指的是結合該實施例描述的具體特徵、結構或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結合任一實施例描述一個具體特徵、結構或者特點時，所要主張的是結合其他實施例來實現這種特徵、結構或者特點也落在本實用新型的範圍內。儘管這裡參照本實用新型的多個解釋性實施例對本實用新型進行了描述，但是，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則範圍和精神之內。更具體地說，在本申請公開、附圖和權利要求的範圍內，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對於本領域技術人員來說，其他的用途也將是明顯的。
權利要求1.一種礦石熔爐定量加料裝置，包括料架(I)，所述料架(I)上安裝有呈漏鬥狀的料倉(2)，其特徵在於:所述料架(I)上還安裝有振動底座(3)與螺旋頂盤(4)，所述螺旋頂盤(4)置於料倉(2)的下方，振動底座(3)置於螺旋頂盤(4)的下方；所述振動底座(3)與螺旋頂盤(4 )連接固定，所述螺旋頂盤(4 )的內部設有螺旋通道(41);所述料倉(2 )下端的出料口延伸至螺旋頂盤(4)的底部附近，且與螺旋頂盤(4)的底部保持間隙；所述料架(I)上還安裝有料鬥(5 )，所述螺旋通道(41)的出口( 42 )懸置在料鬥(5 )的上方，且料鬥(5 )的放料端上設有用於控制放料端開啟與關閉的閥門動力組件(6);所述料倉(2)與料鬥(5)安裝在料架(I)上均由稱重傳感器(7)支撐。
2.根據權利要求1所述的礦石熔爐定量加料裝置，其特徵在於:所述料倉(2)的一側上還設有料倉疏通器(8 )，所述料倉疏通器(8 )中包括動力裝置與疏通杆，且疏通杆置於料倉(2)的內部，用於由動力裝置帶動疏通杆上下運動疏通料倉(2)的出料口。
3.根據權利要求2所述的礦石熔爐定量加料裝置，其特徵在於:所述料倉疏通器(8)的動力裝置為氣缸。
4.根據權利要求1所述的礦石熔爐定量加料裝置，其特徵在於:所述閥門動力組件(6)中包括閥門、電磁鐵和連杆機構，由電磁鐵通過連杆機構驅動閥門的開啟與關閉。
5.根據權利要求1所述的礦石熔爐定量加料裝置，其特徵在於:所述支撐料倉(2)的稱重傳感器(7 )也安裝在料架(I)上，並接入控制系統。
6.根據權利要求1所述的礦石熔爐定量加料裝置，其特徵在於:所述支撐料鬥(5)的稱重傳感器(7)為精密傳感器，且也安裝在料架(I)上，並接入控制系統。
7.根據權利要求5或6所述的礦石熔爐定量加料裝置，其特徵在於:所述控制系統中至少包括可編程控制器，所述可編程控制器還接入閥門動力組件(6)與振動底座(3)，可編程控制器用於依照預先設定的加料周期與周期加料量，以及稱重傳感器(7)反饋的重量信號控制閥門動力組件(6)與振動底座(3)的開啟與關閉。
8.根據權利要求7所述的礦石熔爐定量加料裝置，其特徵在於:所述支撐料倉(2)與料鬥(5 )稱重傳感器(7 )均通過稱重變送器接入可編程控制器，用於由稱重變送器將稱重傳感器(7)的物理信號轉換為電信號輸入可編程控制器；所述振動底座(3)通過振動盤控制器接入可編程控制器，用於由振動盤控制器控制振動底座(3 )執行來自於可編程控制器開啟或關閉、以及振幅頻率的控制指令；所述閥門動力組件(6)中的電磁鐵接入可編程控制器，用於由電磁鐵通過連杆機構驅動閥門來執行可編程控制器開啟或關閉的控制指令。
9.根據權利要求7所述的礦石熔爐定量加料裝置，其特徵在於:所述控制系統中還包括上位工控機，用於控制系統運行數據的記錄和運行狀態的監控。
專利摘要本實用新型公開了一種礦石熔爐定量加料裝置，屬一種加料裝置，包括料架，所述料架上安裝有呈漏鬥狀的料倉，所述料架上還安裝有振動底座與螺旋頂盤，所述振動底座置於料倉的下方，螺旋頂盤置于振動底座的下方；所述振動底座與螺旋頂盤連接固定，所述螺旋頂盤的內部設有螺旋通道；所述料架上還安裝有料鬥，所述螺旋通道的出口懸置在料鬥的上方，且料鬥的放料端上設有用於控制放料端開啟與關閉的閥門動力組件；所述料倉與料鬥安裝在料架上均由稱重傳感器支撐。通過振動底座與螺旋頂盤進行物料傳遞，有效避免了瞬間加入量過大的情形，穩定性高；本實用新型的結構簡單，尤其適宜作為玄武巖纖維生產時的原礦石加入裝置。
文檔編號C03B3/00GK203065356SQ20132000506
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月6日 優先權日2013年1月6日
發明者彭濤, 喻克洪, 曹柏青, 鮮平, 楊彥斌, 鄧小軍 申請人:四川航天拓鑫玄武巖實業有限公司