一種模擬高爐無鐘并罐布料實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模擬高爐無鐘并罐布料實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，屬于冶金試驗(yàn)研究技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高爐無鐘并罐布料爐頂在國內(nèi)大型高爐上普遍使用。無鐘布料的方法靈活多樣，并罐系統(tǒng)設(shè)備緊湊，使用效率高等優(yōu)點(diǎn)已得到高爐煉鐵界普遍認(rèn)同。對(duì)于無鐘并罐系統(tǒng)，徑向料層結(jié)構(gòu)分布，和圓周方向偏析信息對(duì)于操作人員進(jìn)行高爐操作具有重要意義。但是在正常高爐生產(chǎn)狀態(tài)下，高爐處于密封狀態(tài)，操作人員無法直接獲得料層在高爐爐喉徑向分布，以及在圓周方向上的偏析信息。只能通過十字測(cè)溫槍，爐頂紅外成像，探尺等間接信息來進(jìn)行高爐徑向和圓周方向的調(diào)劑。因此很多高爐研究人員建立小型實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠砟M在設(shè)定的布料參數(shù)下爐料在實(shí)際高爐爐喉徑向的分布。但這些模型要么沒有料罐系統(tǒng)不能反應(yīng)爐料從料罐的排料行為，要么布料方式簡(jiǎn)單原始，要么只模擬爐身上部不能反應(yīng)爐料整體的下降行為，要么沒有送風(fēng)系統(tǒng)，要么爐體為一個(gè)整體，不能全面反應(yīng)實(shí)際高爐料面分布的情況，也缺乏實(shí)驗(yàn)和測(cè)量的靈活性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種高爐無鐘并罐爐頂布料模型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)綜合了料罐系統(tǒng)，布料系統(tǒng)，可分開和結(jié)合的實(shí)驗(yàn)爐體和參考爐體系統(tǒng)，送風(fēng)系統(tǒng)，全面考慮高爐布料的各種因素，能夠滿足不同實(shí)驗(yàn)需求，實(shí)驗(yàn)工作量又小，測(cè)量也方便快捷，使得該實(shí)物模型在模擬高爐無鐘并罐爐頂在徑向的料層結(jié)構(gòu)分布和圓周方向的偏析方面能夠滿足高爐操作人員的要求，解決【背景技術(shù)】中存在的問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]一種t旲擬聞爐無鐘并iip布料實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由料iip系統(tǒng)，布料系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)爐體系統(tǒng)，參考爐體系統(tǒng)，送風(fēng)系統(tǒng)組成，所述的料罐系統(tǒng)由兩個(gè)相同的料罐(I)對(duì)稱布置并固定在一起，兩個(gè)料罐底部設(shè)有手動(dòng)排料閥(2)和料流調(diào)節(jié)閥(3)，手動(dòng)排料閥(2)與料罐(I)焊接在一起，料流調(diào)節(jié)閥(3)固定在平臺(tái)(15-1)上；所述的布料器系統(tǒng)固定在平臺(tái)(15-1)上，由中心喉管(4)，齒輪箱(5)和旋轉(zhuǎn)溜槽(6)組成，中心喉管(4)固定在齒輪箱上，齒輪箱上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)和傾動(dòng)電機(jī)通過齒輪和傳動(dòng)軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)溜槽(6)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)和傾動(dòng)；所述的實(shí)驗(yàn)爐體系統(tǒng)由實(shí)驗(yàn)爐體(7 )，風(fēng)口 8，擋料板(9 )，電動(dòng)排料閥(10-1)，料線刻度(11)，測(cè)壓孔(12)，平臺(tái)(15-1)及(15-2)，主玻璃板(16)，輔助玻璃板(17)，輔助小組件(18)組成；所述的參考爐體系統(tǒng)由參考爐體(13)，電動(dòng)排料閥(10-2)，進(jìn)風(fēng)管道(14)組成；所述的送風(fēng)系統(tǒng)由氣源(19)，減壓閥(21)，手動(dòng)調(diào)節(jié)閥(20)，風(fēng)量?jī)x(24)，風(fēng)量執(zhí)行機(jī)構(gòu)(22)，風(fēng)壓儀
(23)組成，所述的實(shí)驗(yàn)爐體(7)與參考爐體(13)相對(duì)獨(dú)立密封，通過螺栓緊固連接，布料結(jié)束后可將參考爐體(13)移開，以便對(duì)實(shí)驗(yàn)爐體(7)半截面進(jìn)行觀察和測(cè)量。
[0006]進(jìn)一步講，所述主玻璃板(16)是透明的。
[0007]進(jìn)一步講，實(shí)驗(yàn)爐體設(shè)有6個(gè)測(cè)壓孔(12);實(shí)驗(yàn)爐體下部設(shè)有并列20個(gè)風(fēng)口(8)。
[0008]進(jìn)一步講，所述的參考爐體(13)上部與實(shí)驗(yàn)爐體(7)對(duì)稱。
[0009]本發(fā)明的并列料系統(tǒng)中，在料te裝料的過程，手動(dòng)插板閥關(guān)閉，在料te排料時(shí)，手動(dòng)插板閥和料流調(diào)節(jié)閥保持打開，整個(gè)裝料和排料過程人站在平臺(tái)上進(jìn)行操作。料流調(diào)節(jié)閥為球形閥，有自動(dòng)和手動(dòng)兩種打開模式。
[0010]本發(fā)明的布料系統(tǒng)中，中心喉管的中軸線和并列料罐的中軸線以及實(shí)驗(yàn)爐體的中軸線重合。中心喉管末端的中心即為旋轉(zhuǎn)溜槽的旋轉(zhuǎn)中心。旋轉(zhuǎn)電機(jī)和傾動(dòng)電機(jī)可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要驅(qū)動(dòng)溜槽進(jìn)行單環(huán)布料，多環(huán)布料，定點(diǎn)布料和螺旋布料四種模式。
[0011]本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)爐體系統(tǒng)中，主玻璃板的高度以及輔助玻璃板形狀和高度由實(shí)驗(yàn)之前的數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)來確定。合適的輔助玻璃板形狀能夠減少實(shí)驗(yàn)的次數(shù)，盡早得到收斂后的料面形狀，即布一批料之前的料面形狀和布完一批料后的料面形狀吻合。輔助小組件的作用有兩個(gè):當(dāng)矩陣設(shè)置改變時(shí)，添加輔助小組件以改變?cè)剂厦娴男螤睿辉谙铝线^程中如果實(shí)驗(yàn)爐體和參考爐體料面高度不一致，阻止一側(cè)的爐料被推到另一側(cè)而影響中心部位料面的準(zhǔn)確性。爐身從上到下有6個(gè)測(cè)壓孔，用以測(cè)量氣流在爐體各段的壓力損失，可以驗(yàn)證氣流分布數(shù)學(xué)模型。
[0012]所述的并列20個(gè)風(fēng)口，每個(gè)風(fēng)口的大小，間隔都相同，用以實(shí)現(xiàn)圓周方向均勻送風(fēng)。里面有一半圓形擋板用于模擬高爐內(nèi)部死料柱，擋板和爐壁之間留有一定距離用以排料以模擬實(shí)際高爐中焦炭在風(fēng)口回旋區(qū)的消耗。
[0013]本發(fā)明的送風(fēng)系統(tǒng)中氣源為壓縮空氣，氣源接外部管網(wǎng)，容器足夠大，在送風(fēng)過程中氣壓保持穩(wěn)定。在送風(fēng)管道上安裝一減壓閥，用于將氣源的壓力降低，防止由于氣體壓力過大，料柱瞬間被吹起。在實(shí)驗(yàn)爐體的進(jìn)氣管道上安裝一風(fēng)量?jī)x，該風(fēng)量?jī)x帶風(fēng)量控制系統(tǒng)，另外安裝一壓力儀，用于測(cè)量氣流通過料層的壓力損失；在參考爐體的進(jìn)氣管道上安裝一壓力表和手動(dòng)閥門，用于控制參考爐體的送風(fēng)大小。
[0014]本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)爐體系統(tǒng)和參考爐體系統(tǒng)在布料過程中通過螺栓緊密結(jié)合在一起，布料結(jié)束后，在一層平臺(tái)上進(jìn)行圓周方向布料偏析的測(cè)量，然后可將參考爐體挪開，以觀察和測(cè)量觀察和測(cè)量實(shí)驗(yàn)爐體徑向的料面分布情況，粒度分布情況，以及氣流分布情況。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)至少在于:(1)綜合了料罐系統(tǒng)，布料系統(tǒng)，可分開和結(jié)合的實(shí)驗(yàn)爐體和參考爐體系統(tǒng)，送風(fēng)系統(tǒng)，全面考慮高爐布料的各種因素，與實(shí)際高爐布料情況相似度高；(2)布料系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，布料器靈活性大，能夠滿足各種實(shí)驗(yàn)需求；(3)實(shí)驗(yàn)爐體和參考爐體設(shè)計(jì)靈活，既節(jié)約試驗(yàn)材料及試驗(yàn)爐料，又減少試驗(yàn)工作量；
(4)透過透明玻璃板可以清晰的觀察到料面的分布情況，測(cè)量準(zhǔn)確；(5)可以獲得高爐布料圓周方向和徑向分布詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為實(shí)際高爐操作提供大量的信息，是冶金實(shí)驗(yàn)室研究高爐布料規(guī)律的非常實(shí)用的研究系統(tǒng)。
【附圖說明】
:
[0016]圖1為本發(fā)明主視圖；
[0017]圖2為本發(fā)明側(cè)視圖；
[0018]圖3為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)爐體半截面圖；
[0019]圖4為本發(fā)明風(fēng)口分布圖；
[0020]圖5為本發(fā)明料線刻度圖；
[0021]圖6為本發(fā)明送風(fēng)系統(tǒng)圖。
[0022]圖中I料罐，2手動(dòng)插板閥，3料流調(diào)節(jié)閥，4中心喉管，5齒輪箱，6旋轉(zhuǎn)溜槽，7實(shí)驗(yàn)爐體，8風(fēng)口，9擋料板，10電動(dòng)排料閥，11料線刻度，12測(cè)壓孔，13參考爐體，14進(jìn)風(fēng)管道，15平臺(tái)，16主玻璃板，17輔助玻璃板，18輔助小組件，19氣源，20手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，21減壓閥，22風(fēng)量執(zhí)行機(jī)構(gòu)，23風(fēng)量?jī)x，24風(fēng)壓儀。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0024]獲得高爐布料圓周方向和徑向分布的詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為實(shí)際高