一种艾奇逊石墨化炉辅料和钳锅的装配系统及工作方法

技术领域

本发明涉及一种艾奇逊石墨化炉辅料和钳锅的装配系统及工作方法，主要用于锂电负极材料艾奇逊石墨化炉装填辅料和取放坩埚。

背景技术

石墨化是利用热活化将热力学不稳定的炭原子实现由“乱层结构”向“石墨晶体结构”的有序转化，在石墨化过程中，通过高温热处理为原子重排以及结构转变提供能量。艾奇逊炉是目前国内生产高纯石墨的主要炉型，其具有方法简单、生产可靠、石墨化效果好等优点。

现有锂电负极材料石墨化、预碳化工艺中，具有装填辅料、取放钳锅、辅料备料、生粉装填、熟粉出埚等多个工序。

装填辅料：需要将辅料铺设到艾奇逊石墨化炉内，起到保温及电阻效果，辅料包括保温料和电阻料等。目前传统的艾奇逊炉通常配套吸料天车，用来辅料的装填及加热后高温辅料出炉。吸料天车设备及物料重量会达到300吨以上，对于厂房建设提出较高要求、建设成本巨大；另外吸料天车同普通行车会出现干涉，影响生产效率。

取放钳锅：需要将生粉装入石墨坩埚中，再将坩埚装入艾奇逊石墨化炉中进行加热保温，从而完成石墨化工艺。目前常用的取坩埚的方式一般依靠钢丝绳配合空中行车完成坩埚取放，一次取放1-2只坩埚。为了提高效率也有采用自重式抓取工装配合空中行车完成坩埚的取放，一次可以抓取一列5-6只坩埚。将抓取的坩埚放置于炉边托盘上，托盘放满后再由空中行车将托盘运至地面进行处理。空中行车长时间作业，会影响其他炉作业，影响整体工作效率；按照该方案进行坩埚取放作业，需要有6-10个工人进行配合作业，人力成本较高；取坩埚时温度很高，工人需要站在炉内进行作业，工作环境非常恶劣，存在安全隐患；放置坩埚时要求坩埚每列间距50mm，人工放置时无法保证摆放精度，误差较大，影响产品质量一致性。

辅料备料、生粉装填、熟粉出埚等其它工序，也存在工作效率低、劳动强度大等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的艾奇逊石墨化炉辅料和钳锅的装配系统及工作方法，降低车间建设成本，改善作业环境，减少人工，提高工作效率，保证钳锅摆放精度，同时电阻料的填充密实度将优于人工填充，从而保证石墨化效果。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种艾奇逊石墨化炉辅料和钳锅的装配系统，其特征在于：包括行车、立体库、辅料冷却系统、辅料周转系统、坩埚周转系统、粉料替换系统、作业车和轨道，作业车包括罐装车、平铺车、取放车和吸料车；

行车设置于艾奇逊石墨化炉的上方；立体库设置于艾奇逊石墨化炉的一侧；辅料周转系统与立体库连接；坩埚周转系统与粉料替换系统连接；

轨道固定设置于艾奇逊石墨化炉的上方；

罐装车包括罐装升降机构、罐装料管组件、罐装动力车、罐装料仓辊道和罐装料仓；罐装动力车设置在轨道上；罐装料仓辊道安装在罐装动力车上；罐装料仓放置在罐装料仓辊道上；罐装料管组件安装在罐装动力车上；罐装升降机构与罐装料管组件连接；

平铺车包括压实机构、平铺升降机构、平铺料管组件、平铺动力车、平铺料仓辊道和平铺料仓；平铺动力车设置在轨道上；平铺料仓辊道安装在平铺动力车上；平铺料仓放置在平铺料仓辊道上；平铺料管组件和压实机构均与平铺升降机构连接；

取放车包括取放动力车、取放升降机构、抓取机构、托底机构和坩埚辊道；取放动力车设置在轨道上；坩埚辊道安装在取放动力车上；取放升降机构安装在取放动力车上，取放升降机构包括升降驱动机构和升降平台，升降平台升降式安装在取放动力车上，升降驱动机构与升降平台连接；抓取机构和托底机构均安装在升降平台上；托底机构包括托底机架、水平驱动缸、竖直驱动缸、托底板支架和托底板；托底机架水平滑动安装在升降平台上；水平驱动缸水平安装在升降平台上，并与托底机架连接；托底板支架竖直滑动安装在托底机架上；竖直驱动缸竖直安装在托底机架上，并与托底板支架连接；托底板固定在托底板支架的底部；

吸料车包括吸料动力车、吸料管和吸料料仓；吸料动力车设置在轨道上；吸料料仓安装在吸料动力车上；吸料管与吸料料仓连接；吸料车与辅料冷却系统配合。

本发明所述的辅料周转系统包括辅料拆包机、辅料缓存仓、辅料周转平台和料仓移动辊道；辅料拆包机和辅料缓存仓均安装在辅料周转平台上，辅料拆包机与辅料缓存仓连接；料仓移动辊道设置于辅料缓存仓的下方。

本发明所述的坩埚周转系统包括熟坩埚存储区、生坩埚存储区、熟坩埚拆盘区、熟坩埚辊道、生坩埚辊道、生坩埚装盘区和托盘周转区；熟坩埚存储区与熟坩埚拆盘区配合；熟坩埚拆盘区与熟坩埚辊道配合；熟坩埚辊道与粉料替换系统连接；生坩埚存储区与生坩埚装盘区配合；生坩埚装盘区与生坩埚辊道配合；生坩埚辊道与粉料替换系统连接；托盘周转区与熟坩埚拆盘区和生坩埚装盘区配合。

本发明所述的罐装料管组件包括罐装固定料管和罐装升降料管，罐装固定料管竖直固定安装在罐装动力车上，罐装升降料管活动套装在罐装固定料管外；罐装升降机构安装在罐装动力车上，罐装升降料管安装在罐装升降机构上。

本发明所述的辅料冷却系统包括螺旋输送机、斗提机、高温料仓和冷渣机；螺旋输送机与吸料料仓配合；斗提机的进口与螺旋输送机连接，出口与高温料仓连接，高温料仓与冷渣机连接。

本发明所述的平铺料管组件包括平铺固定料管和平铺升降料管，平铺固定料管竖直固定安装在平铺动力车上，平铺升降料管活动套装在平铺固定料管外；平铺升降机构安装在平铺动力车上，平铺升降料管和压实机构均安装在平铺升降机构上。

本发明所述的压实机构包括机架、电机和压辊，机架安装在平铺升降机构上，电机和压辊安装在机架上，电机与压辊连接。

本发明所述的吸料管包括摆动管和吸料头；摆动管转动安装在吸料料仓上，并与吸料料仓的进料口连通；吸料头安装在摆动管上，并与摆动管连通。

本发明所述的罐装料管组件为多个，一部分罐装料管组件用于保温料的灌装，另一部分罐装料管组件用于电阻料的灌装；所述的平铺料管组件为多个，一部分平铺料管组件用于保温料的平铺，另一部分平铺料管组件用于电阻料的平铺。

一种艾奇逊石墨化炉辅料和钳锅的装配系统的工作方法，包括如下步骤：

一、辅料备料；

立体库存储的辅料出库后输送至辅料周转系统；通过行车将空的罐装料仓或者平铺料仓放到辅料周转系统中装填完成需要的各种物料，配料完成后的罐装料仓或者平铺料仓通过行车吊运到罐装车或者平铺车上；

二、辅料装填；

通过平铺车进行辅料平铺作业，工作流程为：

1)、上料；

由摆渡车将平铺车运至轨道上，由行车将平铺料仓运至平铺车上的平铺料仓辊道上；平铺料仓通过平铺料仓辊道运行至工作位，人工将平铺料仓的出料口与平铺固定料管进行对接；

2)、平铺；

平铺升降机构带动平铺料管组件下沉到坩埚底部开始铺料，平铺车边前行边铺料，同时在辅料加料过程中压实机构压实辅料；

3)、换仓；

当工作位的平铺料仓加完辅料后，脱开平铺料管组件，由行车将空的平铺料仓运走，同时新的平铺料仓通过平铺料仓辊道运行至工作位，继续平铺工作；

4)、换炉；

完成全部炉内坩埚的辅料铺平压实后，由平铺升降机构将平铺料管组件提升至轨道上方，再运行至摆渡车上，之后由摆渡车运至其他炉上进行平铺工作；

平铺完成后，由罐装车进行辅料罐装作业，工作流程为：

1)、上料；

由摆渡车将罐装车运至轨道上，由行车将罐装料仓运至罐装车上的罐装料仓辊道上；罐装料仓通过罐装料仓辊道运行至工作位，人工将罐装料仓的出料口与罐装固定料管进行对接；

2)、灌装；

罐装升降机构带动罐装料管组件下沉到坩埚底部开始加料；

3)、换仓；

当工作位的罐装料仓加完辅料后，脱开罐装料管组件，由行车将空的罐装料仓运走，同时新的罐装料仓通过罐装料仓辊道运行至工作位，继续灌装工作；

4)、换炉；

完成全部坩埚之间间隙及周边空间辅料填充后，由罐装升降机构将罐装料管组件提升至轨道上方，再运行至摆渡车，之后由摆渡车运至其他炉上进行灌装工作；

三、生坩埚装炉；

上述步骤中，当平铺车完成艾奇逊石墨化炉下部的辅料平铺作业，由摆渡车将取放车运至轨道上，由取放车开始生坩埚装炉；通过行车将坩埚运至取放车的坩埚辊道上，取放车运动至工作位置；抓取机构在取放升降机构驱动下，运动至第一列坩埚上方，抓取坩埚后，坩埚在辊道驱动下后退至等待工位，托底机构移动至坩埚底部，将坩埚底部托住，防止坩埚掉落；取放升降机构下降，待坩埚底部离辅料层设定距离时，托底机构的托底板撤回；取放升降机构继续下降，至坩埚放置于铺料层后，抓取机构松开；取放升降机构上升回位，同时取放车向前运动至第二列坩埚放置位置，循环以上坩埚放置步骤，两次抓取后完成两列坩埚装炉；

四、辅料出炉；

石墨化完成后，等待炉内温度降至可吸料温度，将吸料车开至炉上吸取加热后的高温辅料，吸料作业的工作流程为：

1)、吸料；

由摆渡车将吸料车运至轨道上，吸料车移动至待吸料炉位置，通过吸料管向吸料料仓吸料；

2)、卸料；

当吸料料仓满料后，停止吸料；吸料车移动至辅料冷却系统位置，吸料料仓将高温辅料排入辅料冷却系统进行冷却；

五、熟坩埚出炉；

石墨化完成后，依靠吸料车辅料吸取干净后，吸料车移动至其它炉体上进行吸料，取放车运行至坩埚出炉工位开始取坩埚，取放升降机构带动抓取机构下降至坩埚头部，抓取机构抓紧坩埚后，取放升降机构将坩埚提升至坩埚底部露出辅料层；托底机构的托底板下降并水平移动至坩埚底部，托住坩埚；取放升降机构继续上升，至坩埚放置高度后，取放升降机构下降，托底机构回位，将坩埚放置于坩埚辊道后，松开抓取机构，取放升降机构上升；取放车向前运动，取放升降机构带动抓取机构下降开始抓取第二列坩埚；

六、生粉装填和熟粉出埚；

由行车将熟坩埚吊运至坩埚周转系统中，坩埚周转系统将熟坩埚送入粉料替换系统，粉料替换系统将熟坩埚中完成石墨化的熟粉取出，再将生粉装入坩埚中。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、可以精确定位坩埚摆放位置，保证摆放精度，提高坩埚装炉出炉效率，减轻工人劳动强度，同时坩埚运输安全可靠。

2、可以同时完成坩埚间隙内及两侧的电阻料和保温料填充，辅料灌装时控制粉尘飘散，改善作业环境，减少人工，提高工作效率；同时电阻料的填充密实度将优于人工填充，从而保证石墨化效果。

3、可以取代空中吸料天车，降低石墨化厂房高度，车间由重型车间改为普通车间，降低车间建设成本。吸料车相比吸料天车设备重量减少，设备转运灵活。

4、可以同时完成坩埚底面或者顶面中间电阻料及两侧的保温料填充铺平，辅料平铺时确保坩埚底面平整，保证坩埚安放位置可控，减少石墨坩埚质量问题，从而保证石墨化效果。同时能有效控制粉尘飘散，改善作业环境，减少人工，提高工作效率。

5、石墨化车间各个工序灵活调度，生产节拍更加顺畅，产能得到提高。

附图说明

图1为本发明实施例的俯视结构示意图。

图2为本发明实施例罐装车的结构示意图。

图3为图2的侧视结构示意图。

图4为本发明实施例平铺车的结构示意图。

图5为图4的侧视结构示意图。

图6为本发明实施例取放车的结构示意图。

图7为图6的侧视结构示意图。

图8为图6中A部分的放大结构示意图。

图9为本发明实施例吸料车的结构示意图。

图10为图9的俯视结构示意图。

图11为本发明实施例吸料车和辅料冷却系统配合的结构示意图。

图12为本发明实施例辅料周转系统的结构示意图。

图13为本发明实施例坩埚周转系统和粉料替换系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

本发明实施例包括行车1、立体库2、辅料周转系统3、辅料冷却系统4、坩埚周转系统5、粉料替换系统6、作业车7、轨道12、摆渡车13和筛分机14。作业车7包括罐装车8、平铺车9、取放车10和吸料车11。

行车1设置于艾奇逊石墨化炉15的上方，用于坩埚托盘、料斗等在炉上、炉下等各区进行周转。

立体库2设置于艾奇逊石墨化炉15的一侧，用于原料、成品、辅料等存储中转；立体库2设配有三个上下料出入口，分别用于成品及原料出入、增碳剂出入和辅料入口、辅料出口。

辅料周转系统3与立体库2之间通过辊道连接。辅料周转系统3包括辅料拆包机31、辅料缓存仓32、辅料周转平台33和料仓移动辊道34。辅料拆包机31和辅料缓存仓32均安装在辅料周转平台33上，辅料拆包机31与辅料缓存仓32连接；料仓移动辊道34设置于辅料缓存仓32的下方。

坩埚周转系统5包括熟坩埚存储区51、生坩埚存储区52、熟坩埚拆盘区53、熟坩埚辊道54、生坩埚辊道55、生坩埚装盘区56和托盘周转区57。

熟坩埚存储区51与熟坩埚拆盘区53配合；熟坩埚拆盘区53与熟坩埚辊道54配合；熟坩埚辊道54与粉料替换系统6连接。生坩埚存储区52与生坩埚装盘区56配合；生坩埚装盘区56与生坩埚辊道55配合；生坩埚辊道55与粉料替换系统6连接。托盘周转区57与熟坩埚拆盘区53和生坩埚装盘区56配合。在熟坩埚拆盘区53和生坩埚装盘区56上均安装有机械手。

轨道12固定设置于艾奇逊石墨化炉15的上方。摆渡车13设置在轨道12上，与罐装车8、平铺车9、取放车10和吸料车11配合。

罐装车8包括振动装置8.1、罐装升降机构8.2、罐装料管组件8.3、罐装动力车8.4、罐装料仓辊道8.5和罐装料仓8.6。

罐装动力车8.4设置在轨道8上，罐装车8通过罐装动力车8.4在轨道8上来回移动，并通过滑触线的方式为罐装动力车8.4提供电源，也可以通过自带锂电池为罐装动力车8.4提供电源。罐装动力车8.4通过齿轮齿条形式驱动，防止打滑，可精确定位其位置。

罐装料仓辊道8.5安装在罐装动力车8.4的顶部。

罐装料仓8.6放置在罐装料仓辊道8.5上，罐装料仓辊道8.5输送罐装料仓8.6。罐装料仓8.6为两只，一只辅料灌装时，另一只同时备料。当完成灌装后，由行车1将罐装料仓8.6运至辅料缓存区，备料的罐装料仓8.6通过罐装料仓辊道8.5运至工作位继续灌装，由此提高辅料灌装效率。罐装料仓8.6根据各个填充区所需的物料总量安装比例配置内部容积，同时考虑物料的堆积角设计料罐底部斜度。罐装料仓8.6各个锥斗底部的出料口上设置有插板阀。

罐装料管组件8.3包括罐装固定料管8.31和罐装升降料管8.32，罐装固定料管8.31竖直固定安装在罐装动力车8.4上，罐装升降料管8.32活动套装在罐装固定料管8.31外，罐装升降料管8.32可设置两节。罐装固定料管8.31的顶部管口为进料口，采用喇叭口和弹性装置，方便与罐装料仓8.6的出料口对接同时保证密封不漏料。罐装料管组件8.3为多个，按照坩埚间隙均匀布置，罐装料管组件8.3连接成一体，可整体升降，既保证刚性，又可简化升降装置，可靠实用。一部分罐装料管组件8.3用于保温料的灌装，这部分罐装料管组件8.3位于两侧，且设计成矩形扁管；另一部分罐装料管组件8.3用于电阻料的灌装，这部分罐装料管组件8.3位于中间，且设计成圆管。

罐装升降机构8.2安装在罐装动力车8.4上，采用链轮链条驱动。罐装升降料管8.32和振动装置8.1均安装在罐装升降机构8.2上，罐装升降机构8.2带动罐装升降料管8.32和振动装置8.1升降，升降行程包括罐装料管组件8.3上下伸缩所需高度以及灌装完成后料管最低点升至轨道8上方。振动装置8.1在辅料灌装的过程中不断振动，保证辅料流动同时填充密实，不留空隙。

平铺车9包括压实机构9.1、平铺升降机构9.2、平铺料管组件9.3、平铺动力车9.4、平铺料仓辊道9.5和平铺料仓9.6。

平铺动力车9.4设置在轨道8上，平铺车9通过平铺动力车9.4在轨道8上来回移动，并通过滑触线的方式为平铺动力车9.4提供电源，也可以通过自带锂电池为平铺动力车9.4提供电源。平铺动力车9.4通过齿轮齿条形式驱动，防止打滑，可精确定位其位置。

平铺料仓辊道9.5安装在平铺动力车9.4的顶部。

平铺料仓9.6放置在平铺料仓辊道9.5上，平铺料仓辊道9.5输送平铺料仓9.6。平铺料仓9.6为两只，一只辅料平铺时，另一只同时备料。当完成平铺后，由行车1将平铺料仓9.6运至辅料缓存区，备料的平铺料仓9.6通过平铺料仓辊道9.5运至工作位继续平铺，由此提高辅料平铺效率。平铺料仓9.6根据各个填充区所需的物料总量安装比例配置内部容积，同时考虑物料的堆积角设计料罐底部斜度。平铺料仓9.6各个锥斗底部的出料口上设置有插板阀。

平铺料管组件9.3包括平铺固定料管9.31和平铺升降料管9.32，平铺固定料管9.31竖直固定安装在平铺动力车9.4上，平铺升降料管9.32活动套装在平铺固定料管9.31外，平铺升降料管9.32可设置两节。平铺料管组件9.3为多个，沿坩埚宽度方向均匀布置，可均匀铺料。平铺料管组件9.3连接成一体，可整体升降，既保证刚性，又可简化升降装置，可靠实用。一部分平铺料管组件9.3用于保温料的平铺，这部分平铺料管组件9.3位于两侧；另一部分平铺料管组件9.3用于电阻料的平铺，这部分平铺料管组件9.3位于中间。平铺料管组件9.3为矩形扁管，工作模式为平铺车边前行边铺料。在平铺升降料管9.32的底部后边设置有刮板，确保铺料的平整。

平铺升降机构9.2安装在平铺动力车9.4上，采用链轮链条驱动。平铺升降料管9.32和压实机构9.1均安装在平铺升降机构9.2上，平铺升降机构9.2带动平铺升降料管9.32和压实机构9.1升降，升降行程包括平铺料管组件9.3上下伸缩所需高度以及平铺完成后料管最低点升至轨道8上方。

压实机构9.1在辅料平铺的过程中对辅料进行压实。压实机构9.1包括机架9.11、电机和压辊9.22，机架9.11安装在平铺升降机构9.2上，电机和压辊9.22安装在机架9.11上，电机与压辊9.22连接。在辅料平铺的过程中，电机带动压辊9.22不断转动，保证辅料流动同时压紧平整。

取放车10包括取放动力车10.1、取放升降机构10.2、抓取机构10.3、托底机构10.6、坩埚辊道10.5。

取放动力车10.1设置在轨道1上，取放车10通过取放动力车10.1在轨道1上来回移动，并通过滑触线的方式为取放动力车10.1提供电源，也可以通过自带锂电池为取放动力车10.1提供电源。取放动力车10.1通过齿轮齿条形式驱动，防止打滑，可精确定位其位置。

坩埚辊道10.5安装在取放动力车10.1的顶部。坩埚辊道10.5上放置有托盘，可以在辊道上运动，配合坩埚取放。

取放升降机构10.2安装在取放动力车10.1上，取放升降机构10.2包括升降驱动机构10.21和升降平台10.22，升降平台10.22升降式安装在取放动力车10.1上，升降驱动机构10.21与升降平台10.22连接，驱动升降平台10.22进行升降，升降驱动机构10.21可采用电机链轮链条驱动。抓取机构10.3和托底机构10.6均安装在升降平台10.22上，取放升降机构10.2带动抓取机构10.3和托底机构10.6升降，可升至轨道1上方。

抓取机构10.3为多个，沿坩埚宽度方向均匀布置。抓取机构10.3连接成一体，可整体升降，既保证刚性，又可简化升降装置，可靠实用。抓取机构10.3包括四爪机械手10.31和油缸10.32，油缸10.32与四爪机械手10.31连接，四爪机械手10.31以油缸10.32为动力抓取坩埚，保证坩埚抓取可靠。

托底机构10.6包括托底机架10.61、水平驱动缸10.62、竖直驱动缸10.63、托底板支架10.64和托底板10.65。托底机架10.61水平滑动安装在升降平台10.22上；水平驱动缸10.62水平安装在升降平台10.22上，并与托底机架10.61连接，驱动托底机架10.61水平移动；托底板支架10.64竖直滑动安装在托底机架10.61上；竖直驱动缸10.63竖直安装在托底机架10.61上，并与托底板支架10.64连接，驱动托底板支架10.64竖直移动；托底板10.65固定在托底板支架10.64的底部。四爪机械手10.31抓取坩埚后，水平驱动缸10.62驱动托底机架10.61水平移动，竖直驱动缸10.63驱动驱动托底板支架10.64竖直移动，使托底板10.65移动至坩埚底部，将坩埚托住，防止在运行过程中掉落。

吸料车11包括吸料动力车11.1、吸料管11.2、吸料料仓11.3、除尘机构11.4和冷却机构11.5。

吸料动力车11.1设置在轨道1上，吸料车11通过吸料动力车11.1在轨道1上来回移动，并通过滑触线的方式为吸料动力车11.1提供电源，也可以通过自带锂电池为吸料动力车11.1提供电源。吸料动力车11.1通过齿轮齿条形式驱动，防止打滑，可精确定位其位置。

吸料料仓11.3、除尘机构11.4和冷却机构11.5均安装在吸料动力车11.1上，除尘机构11.4和冷却机构11.5与吸料料仓11.3连接，用于对吸料料仓11.3进行冷却和除尘。除尘机构11.4中设置有旋风除尘器、布袋除尘器和罗茨风机。

吸料管11.2与吸料料仓11.3连接。吸料管11.2包括摆动管11.21和吸料头11.22；摆动管11.21转动安装在吸料料仓11.3上，并与吸料料仓11.3的进料口连通，可以180°方向内摆动；吸料头11.22安装在摆动管11.21上，并与摆动管11.21连通，吸料头11.22可采用升降式吸料头，通过吸料车11的纵向来回移动以及吸料头上下升降、摆动，可方便覆盖炉内所有区，满足吸料要求。

辅料冷却系统4布置在炉尾区，辅料冷却系统4包括螺旋输送机4.1、斗提机4.2、高温料仓4.3、冷渣机4.4和卸料溜槽4.5。螺旋输送机4.1与吸料料仓11.3配合，吸料车11吸满料后移动至炉尾卸料位置，吸料料仓11.3同螺旋输送机4.1对接后进行卸料。斗提机4.2的进口通过卸料溜槽4.5与螺旋输送机4.1连接，出口与高温料仓4.3连接，高温料仓4.3与冷渣机4.4连接，螺旋输送机4.1上的料通过斗提机4.2输送至高处的高温料仓4.3，后进入冷渣机4.4。

冷渣机4.4与筛分机14连接。

一种艾奇逊石墨化炉辅料和钳锅的装配系统的工作方法，包括如下步骤：

一、辅料备料。

立体库2存储的辅料出库后经过辊道自动输送至辅料周转系统3，在辅料拆包机31中拆包，拆包后物料进入辅料缓存仓32。通过行车将空的罐装料仓8.6或者平铺料仓9.6放到料仓移动辊道34上，料仓移动辊道34输送罐装料仓8.6或者平铺料仓9.6至辅料缓存仓32下方，罐装料仓8.6或者平铺料仓9.6与辅料缓存仓32连接后，根据配料要求将罐装料仓8.6或者平铺料仓9.6内装填完成需要的各种物料，配料完成后的罐装料仓8.6或者平铺料仓9.6通过料仓移动辊道34输送至缓存位置，通过行车吊运到罐装车8或者平铺车9上。

二、辅料装填。

将艾奇逊石墨化炉15内分为上、中、下三个区，其中上部为炉顶保温料等辅料，中部为坩埚间隙电阻料、箱板处保温料和侧面保温料等辅料，下部为炉底电阻料、炉底保温料、炉底炭黑等辅料。

首先用平铺车9完成艾奇逊石墨化炉15下部的辅料平铺作业，可以同时完成单层内左右几列不同材料的一次性铺平。第一层坩埚布置完成后，再用罐装车8铺设第一层坩埚之间间隙及周边空间所需的辅料；完成第二层坩埚布置后，再用罐装车8铺设第二层坩埚之间间隙及周边空间所需的辅料；之后再用平铺车9完成炉艾奇逊石墨化炉15上部的辅料平铺作业。

使用行车1将在辅料周转系统3中装填完成的平铺料仓9.6运至平铺车9上料斗缓存位置，之后由平铺车9自动进行铺料，平铺料仓9.6内物料全部铺完后，再由行车1将空的平铺料仓9.6运至辅料缓存区空料斗位置，同时将新的满平铺料仓9.6运至平铺车9上。由此往复，保证行车1运行效率。炉头炉尾保温料由于空间原因，需要人工进行填充。

上述过程中，平铺车9的辅料平铺作业的工作流程为：

1)、上料。

由摆渡车13将平铺车9运至轨道1上，由行车将平铺料仓9.6从缓存区运至平铺车9上的平铺料仓辊道9.5上。平铺料仓9.6通过平铺料仓辊道9.5运行至工作位，人工将平铺料仓9.6的出料口与平铺固定料管9.31进行对接。根据铺料速率移动平铺车9即可进行辅料平铺。

2)、平铺。

平铺升降机构9.2带动平铺料管组件9.3的平铺升降料管9.32下沉到坩埚底部开始铺料，平铺车9边前行边铺料，刮板刮平所铺设的辅料，控制扬尘。同时在辅料加料过程中压辊9.22不断转动压实辅料。填充完一层坩埚下部或上部后，平铺车9移动至炉头开始下一层坩埚下部或上部，再次从后往前平铺辅料。

3)、换仓。

当工作位的平铺料仓9.6加完辅料后，人工关闭平铺料仓9.6底部插板阀，脱开平铺料管组件9.3，由行车将空的平铺料仓9.6运走，同时等待位上的平铺料仓9.6通过平铺料仓辊道9.5运行至工作位，继续平铺工作。

4)、换炉。

完成全部炉内坩埚底面或顶面辅料铺平压实后，由平铺升降机构9.2将平铺料管组件9.3的平铺升降料管9.32提升至轨道1上方，再运行至摆渡车13，之后由摆渡车13运至其他炉上进行平铺工作。

上述过程中，罐装车8的辅料罐装作业的工作流程为：

1)、上料。

由摆渡车13将罐装车8运至炉上的轨道1上，由行车将罐装料仓8.6从缓存区运至罐装车8上的罐装料仓辊道8.5上。罐装料仓8.6通过罐装料仓辊道8.5运行至工作位，人工将罐装料仓8.6的出料口与罐装固定料管8.31进行对接。根据坩埚之间间隙及周边空间位置移动罐装车8即可进行辅料灌装。

2)、灌装。

罐装升降机构8.2带动罐装料管组件8.3的罐装升降料管8.32下沉到坩埚底部开始加料，并缓慢提高罐装料管组件8.3的罐装升降料管8.32，控制扬尘。填充完一排坩埚间隙后，罐装车8移动至下一排再次从下往上填充。

3)、换仓。

当工作位的罐装料仓8.6加完辅料后，人工关闭罐装料仓8.6底部插板阀，脱开罐装料管组件8.3，由行车将空的罐装料仓8.6运走，同时等待位上的罐装料仓8.6通过罐装料仓辊道8.5运行至工作位，继续灌装工作。

4)、换炉。

完成全部坩埚之间间隙及周边空间辅料填充后，由罐装升降机构8.2将罐装料管组件8.3的罐装升降料管8.32提升至轨道1上方，再运行至摆渡车13，之后由摆渡车13运至其他炉上进行灌装工作。

三、生坩埚装炉。

上述步骤中，当平铺车9完成艾奇逊石墨化炉15下部的辅料平铺作业，由取放车10开始生坩埚装炉。每个托盘装有10只生坩埚，通过行车1将满的托盘运至缓存位置取放车10的坩埚辊道10.5上，取放车10运动至工作位置；抓取机构10.3在取放升降机构10.2驱动下，运动至第一列坩埚上方，抓取坩埚后，托盘在辊道驱动下后退至等待工位，托底机构10.6移动至坩埚底部，将坩埚底部托住，防止坩埚掉落；取放升降机构10.2下降，待坩埚底部离辅料层100mm时，托底机构10.6的托底板10.65撤回；取放升降机构10.2继续下降，至坩埚放置于铺料层后，抓取机构10.3松开；取放升降机构10.2上升回位，同时坩埚小车向前运动至第二列坩埚放置位置；托盘在坩埚辊道10.5驱动下，将第二列坩埚送至抓取机构10.3下方，循环以上坩埚放置步骤，两次抓取后完成两列坩埚装炉。空托盘退回坩埚辊道10.5等待工位，由行车1将空托盘带回缓存空托盘位置，之后再由行车1将新的生坩埚和托盘运至取放车10。

四、通电加热。

坩埚及辅料装填完成后，即可根据工艺需求进行通电加热。

五、辅料出炉。

石墨化完成后，等待炉内温度降至可吸料温度，即可将吸料车11开至炉上吸取加热后的高温辅料，吸料作业的工作流程为：

1)、吸料。

吸料前，首先人工用遥控抓斗将炉顶的通气孔处辅料清理完毕；吸料车11通过摆渡车移动至待吸料炉位置，上下调节吸料头11.22位置，通过摆动吸料头11.22及纵向移动吸料车11开始吸料，每层吸100mm厚物料。通过调节吸料头11.22高度，按层次进行吸料，当吸至红料（超过400摄氏度）时停止吸料，需等待物料再次冷却至可吸料温度，再进行吸料。由于辅料温度很高，因此每次吸料根据所吸物料的温度调节吸料管11.2深度，防止高温物料吸入吸料料仓11.3影响设备质量以及运行效率。

2)、卸料。

当吸料料仓11.3满料后，停止吸料，吸料车11移动至炉尾卸料位置，吸料料仓11.3同螺旋输送机4.1对接后进行卸料，除尘机构11.4内粉尘装满后，也可同螺旋输送机4.1对接进行卸料。螺旋输送机4.1上的料经过卸料溜槽进入斗提机4.2，之后输送至高处的高温料仓4.3，后进入冷渣机4.4。吸料车11排空料仓后，吸料车11移动至原吸料位置继续吸料。

辅料进入冷渣机4.4进行冷却后，运至筛分机14进行筛分，筛分后的辅料按规格进行包装。之后进入立库进行存储中转。

3)、转运。

炉内保温料和电阻料吸完后，将进行坩埚出炉工序。坩埚出炉将通过抓取坩埚小车完成。此时吸料车11将通过摆渡车13移动至其他待吸料炉位置继续进行吸料工作。

六、熟坩埚出炉。

石墨化完成后，依靠吸料车11完成坩埚上部及两侧辅料吸取干净后，人工辅助清理掉坩埚周边粘结辅料；吸料车11通过摆渡车13移动至其它炉体上进行吸料，取放车10通过摆渡车13移动至炉头开始取坩埚。取放车10运行至坩埚出炉工位并进行精确定位，取放升降机构10.2带动五组抓取机构10.3下降至坩埚头部，油缸10.32驱动四爪机械手10.31各自抓紧同一列五个坩埚后，取放升降机构10.2将坩埚提升至坩埚底部露出辅料层；托底机构10.6的托底板10.65下降并水平移动至坩埚底部，托住坩埚，防止其掉落；取放升降机构10.2继续上升，至坩埚放置高度，托盘在坩埚辊道10.5驱动下运行至坩埚放置位置，取放升降机构10.2下降，托底机构10.6回位，待坩埚放置于托盘后，松开抓取机构10.3，取放升降机构10.2上升；托盘后退，取放车10向前运动，取放升降机构10.2带动抓取机构10.3下降开始抓取第二列坩埚，托盘装满2列坩埚后，行车1将装满坩埚的托盘运送至熟坩埚存储区51。

七、生粉装填和熟粉出埚。

炉内熟坩埚由行车1将托盘和熟坩埚吊运至熟坩埚存储区51进行冷却，冷却后的熟坩埚再由辊道线或者其它方式输送至熟坩埚拆盘区53，由熟坩埚拆盘区53的机械手完成熟坩埚和托盘的分离，再由机械手将熟坩埚送至熟坩埚辊道54，将托盘送至托盘周转区57；熟坩埚辊道54将熟坩埚送入粉料替换系统6，粉料替换系统6将熟坩埚中完成石墨化的熟粉取出，再将生粉装入坩埚中；完成装填后的生坩埚，由生坩埚辊道55输送到生坩埚装盘区56，由生坩埚装盘区56的机械手从托盘周转区57取出托盘，然后将生坩埚放到托盘上，再由机械手将生坩埚和托盘送至生坩埚存储区52，等待装炉。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。