一种活化炉入料口自动化加料布料系统
阅读说明：本技术 一种活化炉入料口自动化加料布料系统 (Automatic material feeding and distributing system for material inlet of activation furnace ) 是由 刘万祝 张丹 李宝刚 夏正钢 徐斌行 张春平 王震 王传军 刘小龙 于 2021-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明属于活性炭生产制备设备技术领域,公开了一种活化炉入料口自动化加料布料系统。包括冷渣机、滚筒筛、炭化料缓冲料仓,所述冷渣机设置一台以上,所述冷渣机至滚筒筛之间设有Z式提升机和输送机械设备,滚筒筛与炭化料缓冲料仓之间通过炭化料提升机、卸料装置连接；所述炭化料缓冲料仓下方设有缓冲料输送皮带,缓冲料输送皮带末端依次设有活化炉加料提升机、活化炉；活化炉加料提升机上部设有自动加料三通阀,其底部设有事故加料斗。解决活化炉入料过程中存在的问题,以实现活化炉上料过程的自动化,保证其安全稳定的运行。(The invention belongs to the technical field of activated carbon production and preparation equipment, and discloses an automatic charging and distributing system for a feed inlet of an activation furnace. The device comprises a slag cooler, a rotary screen and a carbonized material buffer bin, wherein more than one slag cooler is arranged, a Z-type lifter and conveying mechanical equipment are arranged between the slag cooler and the rotary screen, and the rotary screen is connected with the carbonized material buffer bin through the carbonized material lifter and a discharging device; a buffer material conveying belt is arranged below the carbonization material buffer bin, and an activation furnace charging hoister and an activation furnace are sequentially arranged at the tail end of the buffer material conveying belt; the upper part of the activating furnace charging elevator is provided with an automatic charging three-way valve, and the bottom of the automatic charging three-way valve is provided with an accident charging hopper. The problem of the activation furnace pan feeding in-process exist is solved to realize the automation of activation furnace material loading process, guarantee its safe and stable operation.)
技术领域
本发明属于活性炭生产制备设备技术领域，本发明涉及一种活化炉入料口自动化加料布料系统。
背景技术
活性炭生产主要包含配料、磨粉、造粒成型、炭化、活化、包装等工序，其中活化工序是活性炭生产过程中极为关键的一步。然而目前活化工序加料工艺自动化程度极低，活化炉入料口因人工布料烟气逸出造成的CO中毒人身伤亡事故时有发生。目前活化炉上料多采用电动葫芦提升，操作步骤如下：
通过叉车将炭化料吨包置于活化炉地面，手动上钩，操作电动葫芦，将吨包吊至活化炉加料口平台处，打开活化炉烟气水封盖板，人工并将活化需物料铲至入料口布料，布料完成后盖上烟气水封盖板，完成入料口加料过程。
CN 209635196 U公开的一种活性炭上料装置，采用提升机加料解决了现有电动葫芦加料过程中，上料速度慢、布料困难、易撒料的问题。但未本质上解决现有的活化炉上料系统存在的如下问题：(1)无论是物料转运还是上料布料均由人工手动完成，自动化程度低，人工成本高。(2)活化炉的出料是间歇运行的，活化炉在运行过程中需从入料口装入相应的炭化料，加料时需打开活化炉顶部的烟气水封盖板进行加料布料。活化炉在活化过程中未完全燃烧的高温水煤气会通过入料口逸出，造成环境污染，同时对操作人员的职业健康造成影响。 (3)现有的方式无论炭化料转运过程还是活化上料过程都不可避免的造成物料的磨损及扬尘的产生，不仅造成一定的经济损失，同时也严重影响厂区的环境卫生和形象问题。
CN 110589828 A公开了一种活化计量上料系统，在活化工序与炭化工序设置缓冲料仓解决了物料人工转运的问题。但因活化炉进料量与反应后活化剂水蒸气的量之和等于活化炉出料量与烟气量之和，且活化炉出料为间歇过程，该发明上料采用自动计量给料，将上料过程与活化后物料转运过程连锁无法实现活化炉进料的自动化上料。
当前实现活化炉全自动活化上料过程，全程无人值守存在的难点主要有：(1)炭化工序的高温炭化料实现不落地封闭运输(2)活化炉进料采取何种方式进行联锁实现自动化加料(3) 活化炉进料如何实现自动化布料避免烟气逸出。
基于以上问题，本领域的技术人员一直致力于开发一种活化炉入料口自动化加料布料系统，对于解决活化工序的入口布料的安全问题，提升活性化生产行业活化生产自动化水平具有十分重要的意义。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种活化炉入料口自动化加料布料系统，解决活化炉入料过程中存在的问题，以实现活化炉上料过程的自动化，保证其安全稳定的运行。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：
一种活化炉入料口自动化加料布料系统，包括冷渣机、滚筒筛、炭化料缓冲料仓，所述冷渣机设置一台以上，所述冷渣机至滚筒筛之间设有Z式提升机和输送机械设备，滚筒筛与炭化料缓冲料仓之间通过炭化料提升机、卸料装置连接；所述炭化料缓冲料仓下方设有缓冲料输送皮带，缓冲料输送皮带末端依次设有活化炉加料提升机、活化炉；活化炉加料提升机上部设有自动加料三通阀，其底部设有事故加料斗；
所述活化炉顶部设置活化炉布料区，活化炉布料区上方设有活化炉加料料斗；活化炉加料料斗顶部设置料位开关，其底部出料口设置活化炉加料自动插板阀；
所述自动加料三通阀通过管道与活化炉加料料斗连接；所述炭化料缓冲料仓底部设有炭化料仓自动插板阀。
活化炉加料料斗侧壁设置活化炉加料料斗支架；活化炉加料料斗支架与活化炉顶部设有的滑动导轨连接；活化炉顶部设置活化炉检修电动葫芦；所述活化炉上还设有密封盖板。
所述冷渣机至滚筒筛之间设有输送机械设备可以为皮带输送机。
所述活化炉入料口自动化加料布料系统还设有气力输送设备，用于将滚筒筛筛出的不合格的筛分粉料送至备煤工序，用于活性炭的配料使用。
所述活化炉加料料斗可设置一个以上。
所述活化炉入料口自动化加料布料系统前端设有炭化炉出料口；冷渣机设置在的末端。
本发明同时还提供一种活化炉入料口自动化加料布料系统的联锁控制方式，具体为：活化炉加料料斗通过设置的料位开关达到高料位报警，每间隔时间T1向活化炉加料料斗中加料，确保活化炉加料料斗一直处于满料状态，加料间隔时间T1<活化炉出料间隔时间T2；活化炉加料间隔时间T1与自动加料三通阀、活化炉加料提升机、缓冲料输送皮带、炭化料仓自动插板阀联锁。到达设置的加料时间T1时按照由活化炉至炭化料缓冲料仓方向的顺序开启上述各电动或气动设备。活化炉加料料斗设置的料位开关高位报警时则按照由炭化料缓冲料仓至活化炉方向依次关闭各设备。
活化炉顶部设置活化炉布料区，通过自动化加料向活化炉加料料斗中加料，在加料间隔时间T1<活化炉出料间隔时间T2的情况下，保证活化炉布料区内的物料一直处于满料状态，可以避免出现活化炉入料口空料烟气外逸或工人开启密封盖板加料的情况。
作为优选，所述自动化加料布料系统前段设置冷渣机和滚筒筛，高温炭化料不落地，冷却至常温进入滚筒筛，筛分合格的物料进入炭化料缓冲料仓存储。不合格的筛分粉料采用气力输送设备送至备煤工序用于活性炭的配料使用。
作为优选，炭化料缓冲料仓本体设置远传高低料位开关，底部出料口设置带检修手轮的炭化料仓自动插板阀。炭化料提升机与炭化料缓冲料仓前的输送机械设备根据远传高低料位开关远传信号的状态联锁加料。
作为优选，活化炉加料提升机底部设置事故加料斗，在活化炉加料提升机前的输送机械设备故障时能够继续往活化炉加料。活化炉顶部设置活化炉检修电动葫芦，用于活化炉加料提升机故障活化炉加料及者炉内耐火砖的检修更换。
作为优选，活化炉顶部设置活化炉加料料斗，用于物料的加料缓冲及布料。当活化炉加料提升机故障时或炉内堵料时，可将活化炉加料料斗移位，用于活化炉加料或炉内检修。
作为优选，活化炉顶部设置活化炉布料区，活化炉布料区的布料层高度H至少应大于由物料的堆积角计算得到的高度。
作为优选，所述自动化加料布料系统还设置布袋除尘器，除尘器的除尘口设置在各设备落料口附近，除尘后的细粉通过气力输送设备送至备煤工序的配料过程。
本发明涉及的联锁通过设备与PLC系统或DCS系统连接实现。
所述冷渣机、Z式提升机、皮带输送机、滚筒筛、卸料装置、远传高低料位开关、炭化料仓自动插板阀，缓冲料输送皮带、事故加料斗、活化炉加料提升机、自动加料三通阀、活化炉检修电动葫芦、料位开关、活化炉加料自动插板阀、气力输送设备分别与PLC系统或DCS系统连接。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
本发明提供了一种活化炉入料口自动化加料布料系统，能够大幅削减活化炉上料过程中的人工成本，有效的解决了活化炉入口人工布料安全事故的发生问题，确保活化炉能够安全稳定的运行。同时本发明还解决了非自动化加料时废气的无组织排放及转运过程中的物料损耗问题。本发明物料的输送均在密闭环境中运行，避免了对环境的污染，同时增设了粉尘回收再利用装置，提高了装置的经济效益。
附图说明
为了更清楚的说明本发明申请的技术方案，下面将对实施案例中的技术描述所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的活化炉入料口自动化加料布料系统的示意图。
图2为本发明提供的活化炉入料口自动化加料布料系统的侧视图。
图中：1-冷渣机，2-Z式提升机，3-皮带输送机，4-滚筒筛，5-卸料装置，6-炭化料缓冲料仓，7-炭化料仓自动插板阀，8-缓冲料输送皮带，9-事故加料斗，10-活化炉加料提升机，11- 自动加料三通阀，12-活化炉检修电动葫芦，13-活化炉加料料斗，14-活化炉加料料斗支架， 15-滑动导轨，16-密封盖板，17-料位开关，18-活化炉加料自动插板阀，19-活化炉布料区。
具体实施方式
下面通过具体实施例详述本发明，但不限制本发明的保护范围。为了能使本技术领域的人员更好的理解本发明中的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本发明实施例中涉及的联锁通过设备与PLC系统或DCS系统连接实现。
实施例1
一种活化炉入料口自动化加料布料系统，如图1-图2所示，包括冷渣机1、滚筒筛4、炭化料缓冲料仓6，所述冷渣机1设置一台以上，所述冷渣机1至滚筒筛4之间设有Z式提升机2和输送机械设备，滚筒筛4与炭化料缓冲料仓6之间通过炭化料提升机、卸料装置5连接；所述炭化料缓冲料仓6下方设有缓冲料输送皮带8，缓冲料输送皮带8末端依次设有活化炉加料提升机10、活化炉；活化炉加料提升机10上部设有自动加料三通阀11，其底部设有事故加料斗9；
所述活化炉顶部设置活化炉布料区19，活化炉布料区19上方设有活化炉加料料斗13；活化炉加料料斗13顶部设置料位开关17，其底部出料口设置活化炉加料自动插板阀18；
所述自动加料三通阀11通过管道与活化炉加料料斗13连接；所述炭化料缓冲料仓6底部设有炭化料仓自动插板阀7。
活化炉加料料斗13侧壁设置活化炉加料料斗支架14；活化炉加料料斗支架14与活化炉顶部设有的滑动导轨15连接；活化炉顶部设置活化炉检修电动葫芦12；所述活化炉上还设有密封盖板16。
所述冷渣机1至滚筒筛4之间设有输送机械设备可以为皮带输送机3。
所述活化炉入料口自动化加料布料系统还设有气力输送设备，用于将滚筒筛4筛出的不合格的筛分粉料送至备煤工序，用于活性炭的配料使用。
所述活化炉加料料斗13设置一个以上。
所述活化炉入料口自动化加料布料系统前端设有炭化炉出料口；冷渣机1设置在的末端。
本发明同时还提供一种活化炉入料口自动化加料布料系统的联锁控制方式，具体为：活化炉加料料斗13通过设置的料位开关17达到高料位报警，每间隔时间T1向活化炉加料料斗 13中加料，确保活化炉加料料斗13一直处于满料状态，加料间隔时间T1<活化炉出料间隔时间T2；活化炉加料间隔时间T1与自动加料三通阀11、活化炉加料提升机10、缓冲料输送皮带8、炭化料仓自动插板阀7联锁。到达设置的加料时间T1时按照由活化炉至炭化料缓冲料仓6方向的顺序开启上述各电动或气动设备。活化炉加料料斗13设置的料位开关17高位报警时则按照由炭化料缓冲料仓6至活化炉方向依次关闭各设备。
活化炉顶部设置活化炉布料区19，通过自动化加料向活化炉加料料斗13中加料，在加料间隔时间T1<活化炉出料间隔时间T2的情况下，保证活化炉布料区19内的物料一直处于满料状态，可以避免出现活化炉入料口空料烟气外逸或工人开启密封盖板16加料的情况。
作为优选，所述自动化加料布料系统前段设置冷渣机1和滚筒筛4，高温炭化料不落地，冷却至常温进入滚筒筛4，筛分合格的物料进入炭化料缓冲料仓6存储。不合格的筛分粉料采用气力输送设备送至备煤工序用于活性炭的配料使用。
作为优选，炭化料缓冲料仓6本体设置远传高低料位开关，底部出料口设置带检修手轮的炭化料仓自动插板阀7。炭化料提升机与炭化料缓冲料仓6前的输送机械设备根据远传高低料位开关远传信号的状态联锁加料。
作为优选，活化炉加料提升机10底部设置事故加料斗9，在活化炉加料提升机10前的输送机械设备故障时能够继续往活化炉加料。活化炉顶部设置活化炉检修电动葫芦12，用于活化炉加料提升机10故障活化炉加料及者炉内耐火砖的检修更换。
作为优选，活化炉顶部设置活化炉加料料斗13，用于物料的加料缓冲及布料。当活化炉加料提升机10故障时或炉内堵料时，可将活化炉加料料斗13移位，用于活化炉加料或炉内检修。
作为优选，活化炉顶部设置活化炉布料区19，活化炉布料区19的布料层高度H至少应大于由物料的堆积角计算得到的高度。
作为优选，所述自动化加料布料系统还设置布袋除尘器，除尘器的除尘口设置在各设备落料口附近，除尘后的细粉通过气力输送设备送至备煤工序的配料过程。
所述冷渣机1、Z式提升机2、皮带输送机3、滚筒筛4、卸料装置5、远传高低料位开关、炭化料仓自动插板阀7，缓冲料输送皮带8、事故加料斗9、活化炉加料提升机10、自动加料三通阀11、活化炉检修电动葫芦12、料位开关17、活化炉加料自动插板阀18、气力输送设备分别与PLC系统或DCS系统连接。
本发明提供的一种活化炉入料口自动化加料布料系统，能够实现活化炉入料口自动化加料布料(原料为炭化料)，包括炭化料的自动化冷却、转运及筛分，炭化料仓自动化加料，活化炉自动化加料及布料，粉料回收再利用四部分功能。
炭化料的自动化冷却、转运及筛分：炭化料经冷渣机1冷却至常温，由Z式提升机2，皮带输送机3(输送机械设备可根据场地的布置具体配置)送至滚筒筛4内，筛分合格的物料送入炭化料缓冲料仓6存储，不合格的粉料由气力输送设备(仓泵或罗茨风机)送至备煤工序中进行配比。炭化炉至炭化料缓冲料仓6整个过程的物料采取不落地密闭输送，炭化料缓冲料仓6的设置能够保证炭化工序设备在检修时不会对下游活化工序的生产造成影响。
炭化料仓自动化加料：筛分合格的炭化料通过提升机、自动三通阀及正反转皮带(物料提升设备的设置可根据缓冲料仓的数量具体配置)送至炭化料缓冲料仓6中，炭化料缓冲料仓6设置远传高低料位开关。当炭化料缓冲料仓6内的远传高低料位开关报警时，提升机至炭化料缓冲料仓6的设备联锁，并自动切换至未出现报警的炭化料缓冲料仓6内。
活化炉自动化加料及布料：活化炉自动化加料及布料过程的自动控制主要是通过与炭化料缓冲料仓6之间的输送设备及自动阀门联锁控制，设备逆序开启，顺序停止。活化炉加料料斗13设置高料位报警，底部出料口设置活化炉加料自动插板阀18，每间隔时间T1向活化炉加料料斗13中加料，确保活化炉加料料斗13一直处于满料状态。满料时，料位开关17高位报警并与炭化料仓自动插板阀7、缓冲料输送皮带8、活化炉加料提升机10、自动加料三通阀11及活化炉加料自动插板阀18联锁，顺序停止。当再次到达设置的加料间隔时间T1时按照由缓冲罐至活化炉至方向的逆序开启上述各电动或气动设备。加料间隔时间T1<活化炉出料间隔时间T2。
活化炉加料提升机10底部设置事故加料斗9，在活化炉加料提升机10前的输送机械故障时能够继续往活化炉加料。活化炉顶部设置检修电动葫芦12，用于活化炉加料提升机10故障、活化炉加料及炉内耐火砖的检修更换。活化炉加料料斗13侧壁设置活化炉加料料斗支架 14并放置于活化炉顶部的滑动导轨15。当活化炉加料提升机10故障时或炉内堵料时，可将活化炉加料料斗13移位，用于活化炉加料或炉内检修。
粉料回收再利用：所述自动化加料布料系统中的粉料主要为滚筒筛4筛下的细粉及布袋除尘器所收集的各落料点的扬尘。收集后的粉尘通过气力输送设备送至备煤工序的配料过程
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的全部实施例。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。