技术领域
[0001] 本实用新型涉及冶炼技术领域，特别是涉及一种冶炼炉装料装置及冶炼炉。
背景技术
[0002]
锂离子电池技术快速发展，对
石墨负极材料要求越来越高，高温
石墨化工序在负极材料生产中至关重要，现有的制备石墨负极材料的一种方法是在耐火材料构筑的长形炉体内，装入炭的坯料和颗粒料，组成导电的炉芯，在炉芯的四周是绝热保温料。作为炉头的两上端墙上设置有导电
电极，并与电源相连接，构成通电的回路。当
电路开启，炉芯由于
电阻的作用即发热升温，使炭的坯料在2200～3000℃的
温度下，经高温
热处理而转变为人造石墨。
[0003] 高温石墨化工序对负极材料的生产制备至关重要，目前在使用
艾奇逊石墨化炉进行石墨化过程中，需要先向石墨
坩埚中装填物料然后再放入石墨化炉中进行高温石墨化，但是传统的制备工艺得到的石墨化产品在效果上存在随机性和差异，无法对石墨化得到的产品效果进行精确的均一化控制，难以符合工业要求。实用新型内容
[0004] 本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对上述
现有技术现状提供一种能够显著提高冶炼产品均一性的冶炼炉装料装置，特别是提高装料容器不同
位置及不同装料容器间粉体堆积
密度的一致性。
[0005] 本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术现状提供一种能够显著提高冶炼产品均一性的冶炼炉。
[0006] 本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：提供一种冶炼炉装料装置，包括：
[0007] 称重机构、装料容器、抹平机构、
压实机构、以及
控制器；其中，所述装料容器设于所述称重机构的下方，所述称重机构的第一出料口与所述装料容器的容腔相连通，所述抹平机构和所述压实机构分别位于所述称重机构的两侧，所述抹平机构具有能伸入所述容腔内以将物料的堆积面进行抹平的抹平单元，所述压实机构具有能伸入所述容腔内以将物料压实的压实单元，所述控制器与所述称重机构的第一出料口电连接，并用以控制出料量。
[0008] 在其中一个
实施例中，上述冶炼炉装料装置还包括密封仓体、位于所述密封仓体上方的进料机构，所述抹平机构和压实机构均位于所述密封仓体内，所述进料机构的第二出料口与所述称重机构相连通，所述进料机构的第二出料口与所述控制器电连接。
[0009] 在其中一个实施例中，所述密封仓体内设有竖向延伸的液压立柱，所述液压立柱与所述控制器电连接，所述称重机构的第一出料口、所述抹平机构和所述压实机构均连接于所述液压立柱。
[0010] 在其中一个实施例中，所述称重机构具有第一托举
支架，所述称重机构的第一出料口具有可伸缩部，所述第一托举支架的一端可转动地连接于所述液压立柱上，所述第一托举支架的另一端连接于所述可伸缩部。
[0011] 在其中一个实施例中，所述抹平机构包括第二托举支架、
电机以及与所述电机的
输出轴连接的
转轴，所述第二托举支架的一端可转动地连接于所述液压立柱上，所述第二托举支架的另一端与所述电机相连，所述抹平单元连接于所述转轴并能绕所述转轴的轴线旋转。
[0012] 在其中一个实施例中，所述抹平单元上连接有感触器，所述感触器与所述控制器电连接。
[0013] 在其中一个实施例中，所述压实机构包括第三托举支架以及施
力杆，所述第三托举支架的一端可转动地连接于所述液压立柱上，所述第三托举支架的另一端与所述施力杆连接，所述压实单元与所述施力杆固定连接并能在所述施力杆的作用下上下移动。
[0014] 在其中一个实施例中，所述压实单元的压实面设有压力
传感器，所述压实单元与所述压实面相对的背面设有
水平仪，所述
压力传感器和所述水平仪分别与所述控制器电连接。
[0015] 在其中一个实施例中，所述进料机构设有第一抽
真空装置，所述称重机构相应的设有第一通气件，所述密封仓体设有第二抽真空装置以及第二通气件。
[0016] 在其中一个实施例中，上述冶炼炉装料装置还包括位于所述密封仓体下方的传送机构，所述传送机构包括辊道组件和设于所述辊道组件上的水平
定位仪，所述辊道组件包括若干沿长度方向间隔分布的辊道，所述水平定位仪与所述控制器电连接。
[0017] 在其中一个实施例中，上述冶炼炉装料装置还包括位于所述传送机构下方的升降机构，所述升降机构包括升降单元、自所述升降单元的一端轴向延伸的可收缩的升降杆、设于所述升降杆上的纵向定位仪，所述升降杆的数量为两个以上并沿着所述辊道组件的长度方向间隔布置，所述升降杆能分别穿过所述辊道组件之间的空隙并
支撑所述装料容器进出所述密封仓体，所述纵向定位仪与所述控制器电连接。
[0018] 本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：提供一种冶炼炉，包括上述的冶炼炉装料装置。
[0019] 与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该冶炼炉装料装置及冶炼炉，通过控制器控制称重机构第一出料口向装料容器的容腔中的出料量，可向装料容器中逐步释放定量的物料，并通过抹平单元和压实单元以对装料容器的容腔中的物料进行抹平和压实，以使装料容器不同位置及不同装料容器间粉体堆积密度得到精确的均一化的控制，能有效避免由粉体密度差异而导致的冶炼炉中冶炼效果的差异，保证所冶炼产品的效果。
附图说明
[0020] 图1为本实用新型其中一个实施例中装料装置的结构示意图；
[0021] 图2为本实用新型其中一个实施例中冶炼炉装料装置的俯视
角度的结构示意图；
[0022] 图3为本实用新型其中一个实施例中抹平机构的剖视图(抹平前)；
[0023] 图4为本实用新型其中一个实施例中抹平机构的剖视图(抹平后)；
[0024] 图5为本实用新型其中一个实施例中压实机构的剖视图；
[0025] 图6为本实用新型其中一个实施例中传送机构和升降机构的装配示意图。
[0026] 附图标号：
[0027] 20-装料容器、30-密封仓体、31-液压立柱、40-称重机构、41-第一出料口、410-第一出料
阀门、411-可伸缩部、412-第一托举支架、50-抹平机构、51-抹平单元、52-第二托举支架、53-电机、54-转轴、60-压实机构、61-压实单元、62-第三托举支架、63-施力杆、70-进料机构、71-第二出料口、710-第二出料阀门、80-传送机构、810-辊道、90-升降机构、91-升降杆。
具体实施方式
[0028] 为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
[0029] 需要说明的是，上、下、内、外等指示的方位或位置关系为基于
说明书附图的图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0030] 请参阅图1和图2所示，为本实用新型提供的一个较佳的实施例，示例一种冶炼炉装料装置，该装料装置包括装料容器20、密封仓体30、称重机构40、抹平机构50、压实机构60、传送机构80以及升降机构90。
[0031] 其中，该冶炼炉可以用于制备
碳化
硅、
铁矿石、人造石墨负极材料等，在一个
耐火砖砌成的长方形容器中装有
炉料，两根炭素电极插入炉中，炉芯装在两电极之间，发电机接在电极上，大
电流通过炉芯产生高温，炉芯周围炉料进行化学反应进行冶炼，本优选实施例以石墨炉进行示例，用于石墨炉的装料设备可替换人工装填料，在冶炼前后通过装料容器向装料设备中进行装料，空的装料设备进，满的装料设备出。该装料容器20可以为大致呈圆筒状的坩埚，直径优选为50cm，高度优选为85cm。
[0032] 具体地，将称重机构40的第一出料口41、抹平机构50和压实机构60均位于密封仓体30内以对装料容器20进行装料操作，主要用以避免扬尘，由于在现有的负极材料的制备工艺中，在运输和装料过程中均会产生扬尘，特别是往石墨坩埚装料时，或通过人工装填、人工压实的方法往石墨坩埚中装料，或通过行车-抓斗系统进行半自动化地装料，但这两种装料过程中均会产生大量扬尘，导致生产车间内粉尘飞扬和密布、对工作环境污染严重、不利于工作人员身体健康，也浪费物料。现有的治理扬尘的措施主要包括洒水降尘、用布袋
除尘器处理后经排气筒外排、或在厂房安装排气扇、加强通
风、自然稀释和扩散，但均只能在一定程度上降低扬尘。因此将装料操作置于密封仓体30内可有效避免扬尘。
[0033] 进一步地，为更好避免扬尘，进料机构70设有第一抽真空装置，用以真空下料，使物料能够自
包装袋吸入至称重机构40，称重机构40相应的设有第一通气件，该第一通气件可以为滤网，以防止在
负压条件下物料无法下落。密封仓体30设有第二抽真空装置以及第二通气件，该第二通气件可以为设置于密封仓体30
侧壁上的通气门。在装料过程中，密封仓体30的第二通气件打开，装料完毕后，第二通气件处于关闭状态，启动第二抽真空装置将密封仓体30内散逸的粉尘抽走，以防装料容器20在进出时将粉尘自密封仓体30带出。
[0034] 上述密封仓体30内设有竖向延伸的液压立柱31，该液压立柱31与控制器电连接，且称重机构40的第一出料口41、抹平机构50和压实机构60均连接于液压立柱31。
[0035] 装料设备由控制器进行装料控制，具体地，该控制器可以为PLC(Programmable Logic Controller)，可编程逻辑控制器。
[0036] 上述称重机构40的第一出料口41与装料容器20的容腔相连通，且第一出料口41内设有第一出料阀门410。进料机构70的第二出料口71内设有第二出料阀门710，第二出料口71与称重机构40的进料口相连。相应的，控制器分别与第一出料阀门410和第二出料阀门
710电连接，并能够控制第一出料阀门410和第二出料阀门710的开启与否。
[0037] 上述称重机构40的第一出料口41具有可伸缩部411、以及第一托举支架412，第一托举支架412的一端可转动地连接于液压立柱31上，第一托举支架412的另一端连接于可伸缩部411。
[0038] 抹平机构50和压实机构60分别位于称重机构40的两侧，参阅图3和图4所示，抹平机构50包括能伸入容腔内以将物料的堆积面进行抹平的抹平单元51、一端转动连接于液压立柱31上的第二托举支架52、与第二托举支架52连接的电机53、与电机53的输出轴连接的转轴54，抹平单元51与转轴54连接并可绕转轴54的轴线旋转。该抹平单元51可以为抹刀。抹平单元51上连接有感触器，该感触器与控制器电连接，并用以根据感触器的感应
信号移动抹平单元51。
[0039] 参阅图5所示，压实机构60包括能伸入容腔内以将物料压实的压实单元61、一端转动连接于液压立柱31上的第三托举支架62、与第三托举支架62相连的施力杆63，压实单元61与施力杆63固定连接，压实单元61的压实面设有压力传感器，压实单元61的背面设有水平仪，压力传感器和水平仪分别与控制器电连接，用以根据压力传感器和水平仪的反馈信号控制压实单元61的移动。
[0040] 参阅图6所示，传送机构80位于密封仓体30下方，包括辊道组件和设于辊道组件上的水平定位仪，辊道组件包括若干沿长度方向间隔分布的辊道810，水平定位仪与控制器电连接以控制辊道810的滚动启停位置。
[0041] 升降机构90位于传送机构80下方，包括升降单元、自升降单元的一端轴向延伸的可收缩的升降杆91、设于升降杆91上的纵向定位仪，其中升降杆91的数量设为两个以上并沿着辊道组件的长度方向间隔布置，升降杆91能分别穿过辊道组件之间的空隙并支撑装料容器20进出密封仓体30，纵向定位仪与控制器电连接。
[0042] 进一步地，密封仓体30的底端相应开设有供升降杆91伸入的开口，开口上套设有适配的缓冲垫。
[0043] 该冶炼炉装料装置的工作原理如下：
[0044] 将空的装料容器20从辊道组件上传送至与升降杆91的对应处，升降杆91向上升起将空的装料容器20放入密封仓体30内，对应称重机构40下方。
[0045] 启动该装料设备，设定总加料量及分次加料量，通过控制器开启进料机构70的第二出料阀门710，将进料机构70中的物料自包装袋吸入至称重机构40，直至称重机构40所显示的物料
质量达到设定值，然后关闭第二出料阀门710。打开称重机构40的第一出料阀门410，物料落入目标装料容器20内直至称重机构40内物料全部下落完毕，关闭第一出料阀门
410。
[0046] 通过第一托举支架412向上托举第一出料口41的可伸缩部411，使其收缩以为抹平单元51提供
工作空间，由第二托举支架52向内旋转一定角度至装料容器20上方，然后下降至粉体堆积面，由电机53驱动转轴54并带动抹平单元51绕转轴54的轴线旋转，直至抹平单元51上的感触器感应不到感触信号，物
料堆积面被抹平，电机53停止旋转并由第二托举支架52向上向外旋转归位。
[0047] 通过第三托举支架62向内旋转一定角度并下降至装料容器20上方，控制施力杆63带动压实单元61上下移动以压实粉体堆积面，直至压力传感器所受压力达到预设值，由第三托举支架62向上向外旋转归位。压实单元61在上下移动过程中由水平仪监测并始终保持压实面水平。
[0048] 然后开始新一轮下料并循环往复直至装料容器20装满，启动第二抽真空装置将密封仓体30内散逸的粉尘抽走，升降杆91向上升起并穿过辊道810之间的空隙进入密封仓体30内，将盛满物料的装料容器20降落至辊道组件上并传送。
[0049] 上述冶炼炉装料装置及冶炼炉，通过控制器控制称重机构第一出料口向装料容器的容腔中的出料量，可向装料容器中逐步释放定量的物料，并通过抹平单元和压实单元以对装料容器的容腔中的物料进行抹平和压实，以使装料容器不同位置及不同装料容器间粉体堆积密度得到精确的均一化的控制，能有效避免由粉体密度差异而导致的冶炼炉中冶炼效果的差异，保证所冶炼产品的效果。
[0050] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0051] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型
专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干
变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附
权利要求为准。
