一种自动化的石墨化炉炉盖天车系统
技术领域
本实用新型涉及一种自动化的石墨化炉炉盖天车系统，用于炭素电极生产中的石墨化炉。
背景技术
石墨化炉是电极加工过程中石墨化工序的核心设备，目前使用的石墨化炉主要是串接石墨化炉和艾奇逊石墨化炉，这些石墨化炉在进行电极加热石墨化的过程中，会产生含有SO2、粉尘等污染物的高温(200～300℃)烟气，因此必须通过石墨化炉炉盖将烟气收集并经过一定的净化处理，达到排放标准后方可排放。
炉盖是用于石墨化炉烟气收集的主体设备，要求能够完全覆盖炉坑部分。近年来，随着电极厂产能的扩大，石墨化炉的尺寸也相应增加，通常炉盖采用分体式结构，即将炉盖沿长度方向分为2-4段，各段的内集气空间和外烟道分别串联，即1段与2段炉盖的内集气空间串联，1段与2段炉盖的外烟道串联，以此类推，外烟道末端与车间的主烟道连接。烟气在炉盖的内集气空间富集，然后通过负压作用沿外部烟道进入到车间主烟道，经过主烟道进入下一步的净化工序。因为石墨化炉的生产工艺特点，在石墨化炉的一个生产周期过程中，只有产生烟气的那段时间需要安装炉盖进行烟气收集和排放，所以往往多台炉子共用一套炉盖设备，通过合理的时间控制错峰使用。因此，炉盖在使用过程中需要经常性的安装、拆卸和吊运至不同的工位。
分体式结构的炉盖在安装和拆卸过程中需要地面工人的配合操作，如各段炉盖的外烟道连接和拆分，外烟道末端与车间主烟道的连接和拆分以及各段炉盖安装时的炉面定位。整个过程不仅工序繁琐，耗时长，浪费人力，而且炉面常处于高温高粉尘状态，工作环境非常恶劣，存在很大的安全隐患。
同时，目前吊运炉盖通常使用的是厂房中普通桥式天车上的吊钩或电动葫芦，因为是软钩，所以需要人工进行挂钩和脱钩的操作，且在吊运和安装过程中存在晃动大，难以定位，需要地面人员辅助等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种自动化的炉盖天车系统，以克服现有技术的不足。
本实用新型的技术方案如下：
一种自动化的石墨化炉炉盖天车系统，包括行走系统、自动化起吊系统、电气及控制系统、偏挂电动葫芦、一体式的炉盖、外部烟道、检修平台；前述的行走系统包含双梁桥架及端梁驱动机构，是天车的主体结构；前述的自动化起吊系统包含卷扬机构和自动化硬钩部件；前述的电气及控制系统包括电控柜、电线电缆、桥架管线、驾驶室和地面遥控装置；前述的电气及控制系统采用PLC可编程控制器，实现所有控制信号集中采集，在天车驾驶室内通过操作箱和终端操作系统或在地面通过遥控装置对天车进行全面操作。
进一步的，前述的自动化硬钩部件包括剪刀结构、扁担结构、电液推杆和钩子。
进一步的，前述的一体式的炉盖由主体框架、面板和吊具三部分组成；其中主体框架是通过型钢焊接制造的桁架结构；在主体框架外表面包覆不锈钢面板，使炉盖内部形成密闭的集气空间。
进一步的，四个前述的吊具与主体框架结构焊接，炉盖天车通过自动化硬钩部件与四个吊点挂钩，实现对炉盖的整体吊运和自动安装、拆卸。
进一步的，前述的外部烟道安装在炉盖框架上表面，由支管和主管构成。
进一步的，前述的支管伸入到炉盖的内部集气空间，通过负压作用将烟气吸进主管并沿主管一直排放到车间主烟道。
进一步的，前述的外部烟道的结构为主管由远端至近段采用逐级放大结构。
进一步的，炉盖天车所使用的外部烟道端部采用向下圆管弯头结构，与之配合的车间主烟道接口为带水封槽的向上圆管结构。
与现有技术相比，本实用新型通过一体化的炉盖和专用天车，实现炉盖在安装、拆卸、吊运过程中的自动化。
附图说明
图1是本实用新型的炉盖天车系统的组成；
图2是自动化硬钩部件的组成；
图3是钩子的“关闭”状态示意图；
图4是钩子的“打开”状态示意图；
图5是炉盖结构示意图；
图6是外部烟道结构示意图；
图7是外部烟道与车间主烟道的扣合示意图。
附图中的标记为：1-行走系统，2-偏挂电葫芦，3-卷扬机构，4-自动化硬钩部件，5-外部烟道，6-炉盖，7-扁担结构，8-剪刀结构，9-钩子，10-电液推杆，11-主体框架，12-面板，13-吊具，14-主管，15-支管，16-车间主烟道，17-水封槽。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本实用新型的构成，如图1，主要包括：行走系统1，包含双梁桥架及端梁驱动机构，是天车的主体结构，能驱动天车沿车间的纵向轨道运行。自动化起吊系统，包含卷扬机构3、自动化硬钩部件4等，是天车的核心结构，通过卷扬机构3实现自动化硬钩部件4的升降，自动化硬钩部件4可以通过电气控制对炉盖6进行自动精准挂钩和脱钩操作。电气及控制系统，主要包括电控柜、电线电缆、桥架管线、驾驶室、地面遥控装置，是控制天车各项动作的神经单元。电气及控制系统采用PLC可编程控制器，实现所有控制信号集中采集，在天车驾驶室内通过操作箱和终端操作系统或在地面通过遥控装置对天车进行全面操作。偏挂电动葫芦2，承担包括炉用设备的移动、转换作业和炉修材料、石墨电极等的常规吊运作业。还包括一体式的炉盖6、外部烟道5、检修平台和其它附件等。
天车系统主要的作业功能包括：a.需要安装炉盖时，通过电气控制，天车快速移动到炉盖6上方，降下自动化硬钩部件4，对炉盖6进行自动挂钩并提升将其移动放置安装在需要的工作位上，自动脱钩，然后天车进行其它作业；b.需要拆卸炉盖6时，通过电气控制，天车快速移动到炉盖6上方，降下自动化硬钩部件4，对炉盖6进行自动挂钩并提升移动将其放置安装在闲位或其他工作位上，自动脱钩，然后天车进行其它作业；c.使用偏挂电葫芦2进行其它常规的吊运作业。
自动化硬钩部件4主要由剪刀结构8、扁担结构7、电液推杆10、钩子9等组成，如图2所示。剪刀结构8能够保证自动化硬钩部件4沿直线进行竖直升降且在安装炉盖6的过程中基本无晃动。扁担结构7能够保证自动化硬钩部件4在起吊炉盖6过程中的刚性。需要挂钩时，卷扬机构3放松剪刀结构8将自动化硬钩部件4下降至指定位置，此时钩子9处于“打开”状态，通过控制电液推杆10的动作，使钩子9达到“关闭”状态，实现自动挂钩操作，如图3-4所示。此时卷扬机构3对自动化硬钩部件4进行提升实现对炉盖6的起吊，当天车运行到下一个工位时，降下自动化硬钩部件4将炉盖6平稳的放置在指定的位置，此时通过控制电液推杆10的动作，使钩子9从“关闭”状态变为“打开”状态，实现自动脱钩操作。
一体式结构的炉盖6即整个炉盖6做成一个整体，它主要由主体框架11、面板12、吊具13三部分组成，如图5所示。其中主体框架11是通过型钢焊接制造的桁架结构。在主体框架11外表面包覆不锈钢面板12，使炉盖6内部形成密闭的集气空间。四个吊具13与主体框架11结构焊接，炉盖天车通过自动化硬钩部件4与四个吊点挂钩，实现对炉盖6的整体吊运和自动安装、拆卸，且在安装和拆卸过程中无需地面工人的参与。
外部烟道5安装在炉盖6框架上表面，由支管15和主管14构成，如图6所示。支管15伸入到炉盖6的内部集气空间，通过负压作用将烟气吸进主管14并沿主管14一直排放到车间主烟道16。外部烟道5的结构特点为主管14由远端至近段采用逐级放大结构，便于富集的烟气能够通过外部烟道5快速向近端流动。此外，传统的炉盖6在安装过程中，外部烟道5与车间主烟道16须通过软连接靠工人手动连接，炉盖6拆卸时又需要工人手动拆分软连接，十分不便。本实用新型炉盖天车所使用的外部烟道5端部采用向下圆管弯头结构，与之配合的车间主烟道16接口为带水封槽17的向上圆管结构。因为炉盖天车能够精确的移动和定位，自动化硬钩部件4在放置炉盖6的过程中基本不会晃动，炉盖6在吊运过程中的挠度变形很小，综合上述三个因素，使得炉盖6在放置过程中，可以实现外部烟道5接口与车间主烟道16接口的自动扣合，如图7所示，加上水封槽17的作用，达到快速连接和密封的目的。
本实用新型同时可以用于其它需要通过天车对炉盖6进行自动化安装、拆卸、吊运的场合。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
