專(zhuān)利名稱(chēng)：一種corex豎爐布料和氣流分布的冷態(tài)模擬試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及COREX技術(shù)，特別涉及 一種COREX豎爐布料和氣 流分布的冷態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，研究COREX預(yù)還原豎爐的煤氣流分布狀況; 不同布料模式對(duì)煤氣流分布的影響規(guī)律；還原煤氣中粉塵在豎爐的循環(huán)分 布情況；DRI下料管竄氣的物理?xiàng)l件模擬等。
背景技術(shù)：
COREX熔融還原煉鐵生產(chǎn)工藝生產(chǎn)實(shí)踐表明COREX豎爐的工作狀 況是整個(gè)COREX工藝的制約性環(huán)節(jié)。要保證COREX順行、高產(chǎn)和低耗， 豎爐必須要有良好的透氣性、圓周工作均勻且排料通暢，而豎爐內(nèi)煤氣流 的合理分布是確保豎爐這些良好工作狀態(tài)的前提。再者，合理的煤氣流分 布不但關(guān)系著豎爐順行，而且對(duì)提高煤氣的利用率等也至關(guān)重要。此外， COREX豎爐還存在氣化爐的煤氣直接從DRI下料管上串的可能，危害極 大，需要通過(guò)適宜的布料模式來(lái)進(jìn)行抑制。因此，掌握豎爐內(nèi)煤氣流的分 布規(guī)律及其調(diào)控技術(shù)，是一項(xiàng)十分重要的研究課題。
另外，在設(shè)備方面，COREX豎爐采用Gimbal萬(wàn)向布料器，為豎爐煤 氣流的分布提供了一種上部調(diào)節(jié)手段，使得豎爐煤氣流分布更具有可調(diào) 性。因此，對(duì)豎爐煤氣流的分布、特別是對(duì)不同布料模式下煤氣流分布的 影響規(guī)律進(jìn)行模擬研究，具有可行性和重要的現(xiàn)實(shí)意義。
由此可見(jiàn)，建立COREX豎爐布料和氣流分布的冷態(tài)模擬試驗(yàn)裝置是 非常必要的。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種COREX豎爐布料和煤氣流分布的冷 態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，主要用于冶金實(shí)驗(yàn)室研究和分析COREX豎爐布料及煤 氣流分布規(guī)律、煤氣中粉塵在豎爐內(nèi)分布情況和豎爐DRI下料管串氣情況 等，其研究結(jié)果用以指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)的操作。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，
一種COREX豎爐布料和氣流分布的冷態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，其包括，爐 體，其為柱體結(jié)構(gòu)，上部設(shè)有氣體出口管道；爐體沿高度方向設(shè)有若干取 樣孔；爐體中部?jī)蓚?cè)還開(kāi)設(shè)氣體導(dǎo)入孔，氣體導(dǎo)入孔外設(shè)有環(huán)繞爐體的圍 管，圍管外接氣源；上料斗，設(shè)置于爐體頂部，端口位于爐體腔體內(nèi)；布 料料斗，位于爐體腔體內(nèi)，設(shè)置于上料斗端口處；底座，設(shè)置于爐體下， 與爐體連通，其包括，底座本體，其為一帶腔體的平臺(tái)結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)可調(diào) 速排料螺旋；下料管，連通于底座本體下；爐料受料罐，連接于下料管下， 與底座本體連通；其上還設(shè)有氣體連接管路。
乂，所述的底座本體上還設(shè)死料柱，該死料柱上端部伸入爐體腔體內(nèi)。 進(jìn)一步，所述的死料柱內(nèi)還軸向開(kāi)設(shè)氣體連接管路的通孔。 另外，本實(shí)用新型所述的爐體腔體內(nèi)還設(shè)氣體壓力計(jì)。 所述的氣體壓力計(jì)分別設(shè)置于爐體第1、 3段及穹頂部腔體內(nèi)。 爐料(變色硅膠制成的小球)裝入上料斗中，經(jīng)過(guò)布料料斗布于爐內(nèi)， 在料柱上面形成一定的料面形狀。當(dāng)豎爐內(nèi)的料柱達(dá)到設(shè)定的高度時(shí)，豎 爐下部四個(gè)直角分布的排料螺旋開(kāi)始按照設(shè)定的轉(zhuǎn)速排料，上部加料與下 部排料的速度應(yīng)相等。維持恒定壓力的儲(chǔ)氣罐3內(nèi)儲(chǔ)存著由壓縮機(jī)1提供 的氣體，經(jīng)過(guò)加濕器加濕(或經(jīng)過(guò)粉塵加入器8加入粉塵)后分別通向豎 爐下部的爐料受料罐和豎爐圍管。在通入豎爐圍管前的氣體應(yīng)通過(guò)減壓閥 適當(dāng)減壓。含有一定壓力和濕度(或粉塵)的氣體從圍管導(dǎo)入，與至上而 下運(yùn)動(dòng)的爐料相向運(yùn)動(dòng)，然后從豎爐上部的氣體出口管道排出。變色硅膠 制成的小球由于接觸到氣體中的水分后顏色會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，通過(guò)取樣 鏟插入不同位置的取樣孔帶出變色硅膠制小球試樣，小球的顏色變化情況 可以判斷豎爐內(nèi)氣流分布情況。若通入的是加入粉塵的氣體，則可通過(guò)檢 測(cè)取樣鏟取出試樣的粉末情況明晰煤氣中粉塵在豎爐內(nèi)的分布情況。
此外，通過(guò)圍管前端氣體管路上減壓閥的調(diào)節(jié)和通往豎爐受料器流量 計(jì)的檢測(cè)可以明確DRI下料管串氣的條件，以便尋求抑制措施。 本實(shí)用新型的特點(diǎn)主要在于
1. 容易清晰明了地獲得豎爐內(nèi)的煤氣流分布情況。
2. 容易清晰明了地獲得不同的布料模式對(duì)應(yīng)的料面形狀、以及對(duì)應(yīng)的煤氣流分布情況。 3 .容易清晰明了地獲得煤氣中的粉塵在豎爐內(nèi)的分布情況。
4. 可以明確豎爐下部下料管竄氣的物理?xiàng)l件，以及檢驗(yàn)抑制竄氣措
施的效果。
5. 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，操作方便，使用可靠，故障率低。 本實(shí)用新型的有益效果
通過(guò)實(shí)驗(yàn)的研究，能夠清晰的得到不同的布料模式情況下，煤氣流的 真實(shí)分布情況，壓差變化情況，以及不同的布料模式下DRI下降管竄氣的 情況和煤氣中粉塵在豎爐內(nèi)循環(huán)過(guò)慮情況。研究結(jié)果用以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。 同時(shí)，試驗(yàn)裝置可以用來(lái)檢驗(yàn)中心死料柱內(nèi)加氣體管路對(duì)抑制下部竄氣的 效果和對(duì)煤氣流分布的影響，為豎爐生產(chǎn)裝置的優(yōu)化提出對(duì)策。


圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型的COREX豎爐布料和氣流分布的冷態(tài)模擬試 驗(yàn)裝置，其包括，爐體1，其為柱體結(jié)構(gòu)，上部設(shè)有氣體出口管道2;爐 體沿高度方向設(shè)有若干取樣孔3;爐體中部?jī)蓚?cè)還開(kāi)設(shè)氣體導(dǎo)入孔4，氣 體導(dǎo)入孔4外設(shè)有環(huán)繞爐體的圍管5，圍管5外接氣源；上料斗6，設(shè)置 于爐體1頂部，端口位于爐體1腔體100內(nèi)；布料料斗7，位于爐體腔體 100內(nèi)，設(shè)置于上料斗6端口處；底座8，設(shè)置于爐體1下，與爐體1連 通，其包括，底座本體81，其為一帶腔體的平臺(tái)結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)可調(diào)速排料 螺旋82;下料管83，連通于底座本體81下；爐料受料罐84，連接于下料 管83下，與底座本體81連通；其上還設(shè)有氣體連接管路9。
又，所述的底座本體81上還設(shè)死料柱85，該死料柱85上端部伸入爐 體腔體100內(nèi)；死料柱85內(nèi)還軸向開(kāi)設(shè)氣體連接管路的通孔851。
本實(shí)用新型所述的爐體腔體100內(nèi)還設(shè)氣體壓力計(jì)11、 11' 、 11"， 分別設(shè)置于爐體1第1、 3段及穹頂部腔體內(nèi)。
工作過(guò)程如下將干燥后的變色硅膠小球裝于上料斗6，采用一定的布料半徑R環(huán)形 布料，直到豎爐內(nèi)料面高度超過(guò)第4段取樣孔3中心線(xiàn)上50mm時(shí)，豎爐 下部排料螺旋82開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，保證排料速度與料斗加料速度相當(dāng)。同時(shí)打 開(kāi)經(jīng)過(guò)加壓、加濕和加入粉塵后的氣體通往圍管的各個(gè)閥門(mén)(依據(jù)研究的 內(nèi)容決定其它閥門(mén)開(kāi)閉與否)。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電腦記錄壓力檢測(cè)計(jì)11的數(shù)值變化。待一個(gè)有效還fe周 期后停止裝料和排料(既豎爐料面上的料下降至圍管5平面)，關(guān)閉氣體總 閥門(mén)。至上而下的順序依次打開(kāi)豎爐取樣孔3并取樣，記錄不同取樣孔3 處變色硅膠,'」1 、球徑向顏色變化'瞎況。
權(quán)利要求1. 一種COREX豎爐布料和氣流分布的冷態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，其特征是，包括，爐體，其為柱體結(jié)構(gòu)，上部設(shè)有氣體出口管道；爐體沿高度方向設(shè)有若干取樣孔；爐體中部?jī)蓚?cè)還開(kāi)設(shè)氣體導(dǎo)入孔，氣體導(dǎo)入孔外設(shè)有環(huán)繞爐體的圍管，圍管外接氣源；上料斗，設(shè)置于爐體頂部，端口位于爐體腔體內(nèi)；布料料斗，位于爐體腔體內(nèi)，設(shè)置于上料斗端口處；底座，設(shè)置于爐體下，與爐體連通，其包括，底座本體，其為一帶腔體的平臺(tái)結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)可調(diào)速排料螺旋；下料管，連通于底座本體下；爐料受料罐，連接于下料管下，與底座本體連通；其上還設(shè)有氣體連接管路。
2. 如權(quán)利要求1所述的COREX豎爐布料和氣流分布的冷態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，其特征是，所述的底座本體上還設(shè)死料柱，該死料柱上端部伸入 爐體腔體內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求2所述的COREX豎爐布料和氣流分布的冷態(tài)模擬試驗(yàn)裝 置，其特征是，所述的死料柱內(nèi)還軸向開(kāi)設(shè)氣體連接管路的通孔。
4. 如權(quán)利要求1所述的COREX豎爐布料和氣流分布的冷態(tài)模擬試驗(yàn)裝 置，其特征是，所述的爐體從下向上分四段，分別設(shè)取樣孔。
5. 如權(quán)利要求1或4所述的COREX豎爐布料和氣流分布的冷態(tài)模擬試 驗(yàn)裝置，其特征是，所述的爐體腔體內(nèi)還設(shè)氣體壓力計(jì)。
6. 如權(quán)利要求5所述的COREX豎爐布料和氣流分布的冷態(tài)模擬試驗(yàn)裝 置，其特征是，所述的氣體壓力計(jì)分別設(shè)置于爐體第1、 3段及穹頂部 腔體內(nèi)。
專(zhuān)利摘要一種COREX豎爐布料和氣流分布的冷態(tài)模擬試驗(yàn)裝置，其包括，爐體，柱體結(jié)構(gòu)，上部設(shè)有氣體出口管道；爐體沿高度方向設(shè)有取樣孔；爐體中部還開(kāi)設(shè)氣體導(dǎo)入孔，氣體導(dǎo)入孔外設(shè)有圍管，圍管外接氣源；上料斗，設(shè)于爐體頂部，端口位于爐體腔體內(nèi)；布料料斗，位于爐體腔體內(nèi)，設(shè)于上料斗端口處；底座，設(shè)于爐體下，與爐體連通，其包括，底座本體，其為一帶腔體的平臺(tái)結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)可調(diào)速排料螺旋；下料管，連通于底座本體下；爐料受料罐，連接于下料管下，與底座本體連通；其上還設(shè)有氣體連接管路。本實(shí)用新型可容易清晰明了地獲得豎爐內(nèi)煤氣流分布情況、不同的布料模式對(duì)應(yīng)的料面形狀以及對(duì)應(yīng)的煤氣流分布情況、煤氣中的粉塵在豎爐內(nèi)的分布情況。
文檔編號(hào)C21B11/00GK201284349SQ20082015450
公開(kāi)日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日
發(fā)明者吳勝利, 建 李, 李維國(guó), 許海法 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司