一种下料装置及向多阴极电解炉下料的方法与流程

本发明涉及稀土加工工艺及设备，具体涉及一种下料装置及向多阴极电解炉下料的方法。

背景技术：

1、对稀土原料进行电解是稀土加工过程中的常见步骤，通常需要将原料连续、均匀地加到电解炉内。通常情况下，电解炉的温度非常高（一般有1000度以上），电解炉液面上方会形成热气流，且热气流会持续向上升起。目前向电解炉下料的方式存在以下问题：在向电解炉加料的过程中，耐烧管的底端位于电解炉液面的位置太高，使得耐烧管的底端没有充分靠近电解炉的液面，首先，在料仓内储存的稀土粉末会从耐烧管底端流出，与向上升起的热气流形成对流，且两者相互接触的空间距离变长、接触时间也会变长，热气流在与稀土粉末发生对流的过程中，有足够的空间和时间带走从耐烧管底端流出的稀土粉末离开电解炉液面，使稀土粉末分散到空气中，造成粉尘对环境的污染；其次，稀土原料较为昂贵，稀土粉末飞走的同时，造成稀土原料的浪费，引起经济损失。当不向电解炉加料的过程中，耐烧管的底端仍位于电解炉液面上方而未离开，向上升起的高温热气流会对耐烧管造成腐蚀，久而久之，降低了耐烧管的使用寿命。

2、总之，目前向电解炉下料的方式中，无论是在向电解炉加料，还是不向电解炉加料，都不能对耐烧管的底端的空间位置实行精准控制，导致电解炉液面的热气流将从耐烧管底端流出的稀土粉末带走、远离电解炉液面，分散到空气中，造成环境污染和经济损失，以及降低耐烧管使用寿命。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的是提供一种下料装置及向多阴极电解炉下料的方法，用于解决目前向电解炉下料的方式中，不能对耐烧管的底端的空间位置实行精准控制，导致电解炉液面的热气流将从耐烧管底端流出的稀土粉末带走、远离电解炉液面，分散到空气中，造成环境污染和经济损失，以及降低耐烧管使用寿命的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、第一方面，本发明公开了一种下料装置，包括摇摆下料装置、升降开关阀和溜料直管，所述摇摆下料装置包括下料组件，所述下料组件包括上接头、软连接管、溜料弯管和摆动轴，所述摆动轴与所述溜料弯管固定连接，所述上接头和所述溜料弯管通过所述软连接管连通； 所述升降开关阀包括输料管道组件，所述输料管道组件内配置有物料通道，所述物料通道上配置有一波纹管；所述摇摆下料装置的溜料弯管与所述物料通道的顶端对接，所述物料通道的底端与所述溜料直管的顶端对接，所述溜料直管的底端位于物料承接物的上方；其中，所述摆动轴配置有传动机构，所述传动机构能够控制所述溜料弯管在同一平面内产生向左或向右的摇摆，以使所述溜料直管3的底端向左或向右摆动至物料承接物的上方；所述输料管道组件配置有升降机构，所述升降机构通过伸长或缩短所述波纹管来实现所述物料通道在输料方向上的伸长或缩短，以使所述溜料直管的底端向下移动而靠近或向上移动而远离物料承接物。

4、优选地，所述升降开关阀的输料管道组件包括进料管、内套管、出料管、波纹管和密封圈，所述进料管的底端与所述内套管的顶端固定连接，所述出料管的顶端与所述波纹管的底端固定连接，且所述内套管活动插设在所述波纹管内，且所述内套管的底端伸入至所述出料管的顶端内，所述内套管的底端与所述出料管的顶端的结合处通过密封圈密封；所述摇摆下料装置的溜料弯管与所述升降开关阀的进料管对接；所述升降开关阀的出料管与所述溜料直管的顶端对接。

5、进一步地，还包括耐烧管，所述耐烧管的顶端与所述溜料直管的下端套接，所述耐烧管的底端用于设置在电解炉的液面上方；其中，所述摇摆下料装置的上接头、软连接管、溜料弯管和所述升降开关阀的进料管、内套管、出料管和所述溜料直管以及所述耐烧管的内部自上而下依次形成用于输送物料的物料通道。

6、优选地，所述升降机构包括左升降气缸和右升降气缸，所述左升降气缸和所述右升降气缸均包括升降活塞杆，所述左升降气缸和所述右升降气缸的升降活塞杆均设置在所述波纹管上，且分别位于所述物料通道的两侧，用于通过拉伸或压缩所述波纹管使所述输料管道组件在输料方向上的伸长或缩短；当需要向电解炉加料时，所述左升降气缸和所述右升降气缸的升降活塞杆同时向下运动，推动所述波纹管伸长，使所述输料管道组件在输料方向上伸长，实现所述耐烧管的底端向下移动、从而靠近电解炉的液面；当不需要向电解炉加料时，所述左升降气缸和所述右升降气缸的升降活塞杆同时向上运动来，拉动所述波纹管缩短，使所述输料管道组件在输料方向上缩短，实现所述耐烧管的底端向上移动、从而远离电解炉的液面。

7、优选地，所述升降开关阀还包括开关阀组件，所述开关阀组件包括开关闸板、闸板活塞杆连接件和水平气缸，所述水平气缸包括水平活塞杆，所述开关闸板活动插设在所述物料通道上且能对所述物料通道封堵或敞开分别形成关闭状态或打开状态，所述开关闸板通过闸板活塞杆连接件与所述水平气缸的水平活塞杆对接；当需要控制物料在所述物料通道流通与否时，所述水平气缸控制水平活塞杆伸出或退回，推动或拉动所述开关闸板进入或退出所述物料通道，实现所述物料通道封堵进入关闭状态或敞开进入打开状态。

8、优选地，所述摇摆下料装置还包括主框架和传动机构；所述主框架上设置有进料固定横梁，所述上接头为软连接管接头，穿设在所述进料固定横梁上；所述传动机构包括一个电机、一个小齿轮、一个扇形大齿轮和一个摆动轴，所述电机设置在所述主框架侧面上，所述电机的输出轴与所述小齿轮固定连接；所述扇形大齿轮设置在与所述电机相邻的所述主框架侧面上，所述摆动轴的一端固定设置在扇形大齿轮的圆心上，另一端穿设在所述主框架上；所述扇形大齿轮的圆弧壁上设置有齿轮，所述小齿轮与所述扇形大齿轮的齿轮相啮合；当启动所述电机时，所述电机的输出轴带动所述小齿轮转动，所述小齿轮带动所述扇形大齿轮转动，所述扇形大齿轮转动时带动所述摆动轴摆动，从而促使所述溜料弯管摇摆。

9、优选地，在所述扇形大齿轮的内侧且与所述扇形大齿轮相平行设置有限位感应开关安装板，所述限位感应开关安装板上设置有左限位孔和右限位孔，所述左限位孔和右限位孔内分别设置有左限位感应开关和右限位感应开关，且所述左限位感应开关和所述右限位感应开关分别位于所述扇形大齿轮的下方和上方；其中，所述左限位感应开关和所述右限位感应开关分别与靠近所述溜料弯管摆动到最左边的位置和最右边的位置相对应；当所述溜料弯管向左摆动的最远位置时，对应的工作位为检修工作位c，由所述左限位感应开关控制；当所述溜料弯管向右摆动的最远位置时，对应的工作位为右边工作位点a，由所述右限位感应开关控制。

10、进一步地，还包括控制器，所述电机为步进电机或伺服电机，所述左限位感应开关、所述右限位感应开关、所述电机以及所述左升降气缸、所述右升降气缸和所述水平气缸的进气阀分别与所述控制器相连；在所述溜料弯管摆动过程中，所述电机能够在检修工作位c和右边工作位点a之间控制生成左边工作位b和中间工作位o，使所述中间工作位o对应的溜料直管位于左边工作位a和右边工作位b下对应的溜料直管的中心线上，在右边工作位a对应的溜料直管和在左边工作位b对应的溜料直管之间的区域作为工作区；所述电解炉为三阴极电解炉，在该电解炉的液面上并排设置有一阴极、二阴极和三阴极，当该摇摆下料装置处于右边工作位a、中间工作位o和左边工作位b时，所述耐烧管的底端分别与所述电解炉的一阴极、二阴极和三阴极相对应。

11、第二方面，本发明还公开了一种向多阴极电解炉下料的方法，采用上述的下料装置，该方法包括以下步骤：

12、步骤a：向多阴极电解炉的第一个阴极下料；

13、步骤b：通过摇摆下料装置控制耐烧管摆动，使耐烧管的底端移动至下一个阴极的上方，向下一个阴极下料；

14、步骤c：重复所述步骤b，分别向多阴极电解炉的其它阴极下料，直至完成向多阴极电解炉的所有阴极的下料。

15、优选地，所述步骤a包括以下步骤：

16、通过摇摆下料装置控制耐烧管向一阴极摆动，使耐烧管的底端移动至一阴极的上方；

17、通过升降开关阀控制波纹管伸长，实现所述物料通道在输料方向上的伸长，带动溜料直管和耐烧管向下移动，使所述耐烧管的底端向下靠近电解炉的液面，直至所述耐烧管的底端下降到距离电解炉的液面以上设计高度的位置；

18、打开升降开关阀，原先积压在溜料弯管以及预存在料仓内的稀土粉末顺着溜料直管流入至耐烧管，最后从耐烧管底端流出，通过一阴极下降至电解炉内，直至定量的稀土粉末完全流出；

19、完成定量下料后，关闭升降开关阀。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

21、（一）本发明公开了一种下料装置，摆动轴配置有传动机构，传动机构能够控制溜料弯管在同一平面内产生向左或向右的摇摆，以使溜料直管的底端向左或向右摆动至电解炉上方；输料管道组件配置有升降机构，升降机构通过伸长或缩短波纹管来实现物料通道在输料方向上的伸长或缩短，以使溜料直管的底端向下移动而靠近或向上移动而远离电解炉的液面。当需要向电解炉加料时，左升降气缸和右升降气缸的升降活塞杆同时向下运动，推动波纹管伸长，使输料管道组件在输料方向上伸长，实现耐烧管的底端向下移动、从而靠近电解炉的液面；由于在向电解炉加料，本发明公开的下料装置能够使耐烧管的底端尽可能靠近电解炉液面，缩短了气流在与稀土粉末发生对流的距离和时间，减少了分散到空气中的稀土粉末，不仅降低了粉尘对环境造成污染，还减少了稀土原料浪费而引起经济损失。

22、（二）本发明公开了一种下料装置，当不需要向电解炉加料时，左升降气缸和右升降气的升降活塞杆同时向上运动来，拉动波纹管缩短，使输料管道组件在输料方向上缩短，实现耐烧管的底端向上移动、从而远离电解炉的液面。由于不加料时，可以控制耐烧管的底端离开电解炉液面上方，使耐烧管远离电解炉液面，减少高温对耐烧管的腐蚀，提高使用寿命。

23、（三）本发明公开了一种向多阴极电解炉下料的方法，采用本发明公开的下料装置，根据是否向电解炉加料的实际需要，不仅可以在同一平面向左或向右摇摆，还能在上下高度上进行调节，从而实现对耐烧管的底端的空间位置实行精准控制。