一種高爐機(jī)電一體化試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】一種高爐機(jī)電一體化試驗(yàn)裝置，屬于冶金【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明包括底座平臺，在底座平臺的上方設(shè)置有爐身主體，爐身主體的一側(cè)設(shè)置為觀察面板，在觀察面板上設(shè)置有若干個(gè)壓力測試點(diǎn)，在壓力測試點(diǎn)處設(shè)置有壓力傳感器；在爐身主體的上部分別設(shè)置有布料器和排氣口；在爐身主體下部設(shè)置有若干個(gè)具有風(fēng)口閥門的風(fēng)口，在爐身主體外部設(shè)置有氣體圍管，所述氣體圍管的出氣端與各風(fēng)口相連通，氣體圍管的進(jìn)氣端依次經(jīng)加濕器、氣體流量計(jì)與儲氣罐的出氣端相連通，儲氣罐的進(jìn)氣端與空壓機(jī)相連通；在風(fēng)口處設(shè)置有下料管，下料管與風(fēng)口同心設(shè)置且相連通；在下料管下方設(shè)置有螺旋排料器；螺旋排料器一端與下料管下端相連通，螺旋排料器另一端與爐料回收箱相連通。
【專利說明】一種局爐機(jī)電一體化試驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種應(yīng)用于科研和教學(xué)的高爐機(jī)電一體化
試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)流程中，高爐一轉(zhuǎn)爐工藝最為成熟。近年來我國鋼鐵生產(chǎn)突飛猛進(jìn)，隨著產(chǎn)量的大幅提高，生鐵基本實(shí)現(xiàn)了供需平衡。高爐煉鐵逐漸結(jié)束以簡單追求產(chǎn)量為目標(biāo)，進(jìn)入以提高產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)效益、提高勞動生產(chǎn)率為主的結(jié)構(gòu)調(diào)整期。
[0003]合理的煤氣流分布是高爐煉鐵的核心，存在兩個(gè)方面:一是確保爐況的穩(wěn)定順行；二是提高煤氣利用率，降低燃料比，特別是不同的布料制度能有效地控制中心煤氣與邊緣煤氣，采取合理的煤氣流分布煤氣利用率將顯著提高。高爐內(nèi)還原度的分布情況直接影響著高爐冶煉過程，掌握爐內(nèi)還原度分布情況才能合理采取措施以提高爐內(nèi)還原度，提高生產(chǎn)效益。 [0004]目前，要保證高爐順行、高產(chǎn)和低耗，還存在很多的問題需要探索和解決，對于研究者如何熟知和解決這些問題是一項(xiàng)十分重要的課題。合理的煤氣流分布和提高還原度是影響高爐工作狀態(tài)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，可明晰高爐風(fēng)口回旋區(qū)的運(yùn)動狀態(tài)、造成高爐滑料和懸料的影響因素、不同布料模式下高爐內(nèi)的物料情況和對應(yīng)的煤氣流分布情況、不同死料柱存在條件下高爐內(nèi)物料運(yùn)動情況和對應(yīng)的煤氣流分布情況、不同鼓風(fēng)量以及床層高度等操作條件下煤氣流分布情況、在滑料和懸料情況下爐內(nèi)煤氣流分布情況、不同操作條件下爐內(nèi)還原度分布情況等都是影響高爐工作狀態(tài)的重要因素，掌握這些影響因素的規(guī)律及其調(diào)控技術(shù)，使高爐爐況順行、氣流分布合理，這樣才能保證高爐良好的工作狀態(tài)。由此可見，建立高爐試驗(yàn)裝置是非常必要的，科研方面可以研究高爐的煤氣流分布等狀況，教學(xué)方面可以通過此套試驗(yàn)裝置了解高爐的操作原理和流程，以便將理論知識和實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種高爐機(jī)電一體化試驗(yàn)裝置。利用該裝置進(jìn)行冶金實(shí)驗(yàn)室的冷態(tài)模擬試驗(yàn)，可明晰高爐風(fēng)口回旋區(qū)的運(yùn)動狀態(tài)、造成高爐滑料和懸料的影響因素、不同布料模式下高爐內(nèi)的物料情況和對應(yīng)的煤氣流分布情況、不同死料柱存在條件下高爐內(nèi)物料運(yùn)動情況和對應(yīng)的煤氣流分布情況、不同鼓風(fēng)量以及床層高度等操作條件下煤氣流分布情況、在滑料和懸料情況下爐內(nèi)煤氣流分布情況、不同操作條件下爐內(nèi)還原度分布情況。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種高爐機(jī)電一體化試驗(yàn)裝置，包括底座平臺，在底座平臺的上方設(shè)置有爐身主體，所述爐身主體的一側(cè)設(shè)置為觀察面板，在觀察面板上設(shè)置有若干個(gè)壓力測試點(diǎn)，在每個(gè)壓力測試點(diǎn)處均設(shè)置有壓力傳感器；在所述爐身主體的上部分別設(shè)置有布料器和排氣口 ；在爐身主體的下部設(shè)置有若干個(gè)具有風(fēng)口閥門的風(fēng)口，在爐身主體的外部設(shè)置有氣體圍管，所述氣體圍管的出氣端分別與各風(fēng)口相連通，氣體圍管的進(jìn)氣端依次經(jīng)加濕器、氣體流量計(jì)與儲氣罐的出氣端相連通，儲氣罐的進(jìn)氣端與空壓機(jī)相連通；在每個(gè)風(fēng)口處均設(shè)置有下料管，所述下料管與風(fēng)口同心設(shè)置且相連通；在每個(gè)下料管的下方均設(shè)置有螺旋排料器，所述螺旋排料器的排料螺旋桿與其控制電機(jī)相連接，控制電機(jī)與變頻調(diào)速器相連接；螺旋排料器的一端與下料管的下端相連通，螺旋排料器的另一端與爐料回收箱相連通。
[0007]所述爐料回收箱設(shè)置于底座平臺內(nèi)。
[0008]所述風(fēng)口設(shè)置為十個(gè)以上。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
[0010]1、通過本發(fā)明的高爐機(jī)電一體化試驗(yàn)裝置，可明晰高爐風(fēng)口回旋區(qū)的運(yùn)動狀態(tài)、造成高爐滑料和懸料的影響因素、不同布料模式下高爐內(nèi)的物料情況和對應(yīng)的煤氣流分布情況、不同死料柱存在條件下高爐內(nèi)物料運(yùn)動情況和對應(yīng)的煤氣流分布情況、不同鼓風(fēng)量以及床層高度等操作條件下煤氣流分布情況、在滑料和懸料情況下爐內(nèi)煤氣流分布情況、不同操作條件下爐內(nèi)還原度分布情況；
[0011]2、本發(fā)明的高爐機(jī)電一體化試驗(yàn)裝置操作方便，使用可靠，控制精密，故障率低；可展現(xiàn)操作工藝流程，方便觀摩和操作；
[0012]3、本發(fā)明的高爐機(jī)電一體化試驗(yàn)裝置在科研方面可以用其研究結(jié)果為實(shí)際生產(chǎn)提供參考和指導(dǎo)，在教學(xué)方面可以提供操作流程平臺，加深對理論知識的理解。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的高爐機(jī)電一體化試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖中，1、爐身主體，2、布料器，3、壓力測試點(diǎn)，4、螺旋排料器，5、爐料回收箱，6、底座平臺，7、氣體圍管，8、加濕器，9、氣體流量計(jì)，10、儲氣罐，11、空壓機(jī)，12、排氣口，13、觀察面板，14、風(fēng)口，15、下料管。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0016]如圖1所示，一種高爐機(jī)電一體化試驗(yàn)裝置，包括底座平臺6，在底座平臺6的上方設(shè)置有爐身主體1，所述爐身主體I的一側(cè)設(shè)置為觀察面板13，在觀察面板13上設(shè)置有若干個(gè)壓力測試點(diǎn)3，在每個(gè)壓力測試點(diǎn)3處均設(shè)置有壓力傳感器；在所述爐身主體I的上部分別設(shè)置有布料器2和排氣口 12 ;在爐身主體I的下部設(shè)置有若干個(gè)具有風(fēng)口閥門的風(fēng)口 14，在爐身主體I的外部設(shè)置有氣體圍管7，所述氣體圍管7的出氣端分別與各風(fēng)口 14相連通，氣體圍管7的進(jìn)氣端依次經(jīng)加濕器8、氣體流量計(jì)9與儲氣罐10的出氣端相連通，儲氣罐10的進(jìn)氣端與空壓機(jī)11相連通；在每個(gè)風(fēng)口 14處均設(shè)置有下料管15，所述下料管15與風(fēng)口 14同心設(shè)置且相連通；在每個(gè)下料管15的下方均設(shè)置有螺旋排料器4，所述螺旋排料器4的排料螺旋桿與其控制電機(jī)相連接，控制電機(jī)與變頻調(diào)速器相連接；螺旋排料器4的一端與下料管15的下端相連通，螺旋排料器4的另一端與爐料回收箱5相連通。
[0017]所述爐料回收箱5設(shè)置于底座平臺6內(nèi)。
[0018]所述風(fēng)口 14設(shè)置為十個(gè)以上。
[0019]所述觀察面板13和除風(fēng)口 14區(qū)域的爐身主體I均采用有機(jī)玻璃制成。[0020]所述的變頻調(diào)速器用于控制下料速度，該下料速度用來模擬實(shí)際生產(chǎn)中風(fēng)口前焦炭燃燒消耗速度。所述儲氣罐10采用恒壓氣源儲氣罐，其內(nèi)氣體由空壓機(jī)11提供；氣體流量由氣體流量計(jì)9控制。所述的加濕器8可根據(jù)試驗(yàn)需要開啟或關(guān)閉，各風(fēng)口 14可根據(jù)試驗(yàn)需要通過風(fēng)口閥門控制其開啟或關(guān)閉。
[0021]本發(fā)明的試驗(yàn)裝置在使用時(shí)，將各壓力傳感器分別與計(jì)算機(jī)相連接，各壓力測試點(diǎn)3的壓力值以數(shù)字和曲線形式顯示在計(jì)算機(jī)上。通過高速攝影儀跟蹤拍攝風(fēng)口 14處的示蹤粒子，然后經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理得到回旋區(qū)的邊界，所述高速攝影儀安裝在觀察面板13正前方。
[0022]試驗(yàn)過程中通過計(jì)算機(jī)記錄各壓力測試點(diǎn)3的壓力值變化，取穩(wěn)定后數(shù)值進(jìn)行分析，可以得出爐內(nèi)氣流分布情況；試驗(yàn)過程中根據(jù)不同的操作條件來觀察爐料的運(yùn)動狀態(tài)，通過試驗(yàn)結(jié)果分析確定造成高爐滑料、懸料的影響因素；試驗(yàn)過程中開啟加濕器8進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，根據(jù)不同操作條件下，不同時(shí)刻得出爐料(變色硅膠粒子)的變色情況，分析得出高爐內(nèi)還原度分布情況。
[0023]實(shí)施例1
[0024]本實(shí)施例的爐料為聚乙烯粒子和硅膠粒子，本實(shí)施例中加濕器8處于關(guān)閉狀態(tài)。將爐料通過布料器2按照設(shè)定的高度分層裝入爐身主體I內(nèi)；調(diào)節(jié)每個(gè)螺旋排料器4到設(shè)定轉(zhuǎn)速后開始排料，使上部加料與下部排料的速度相等。儲氣罐10內(nèi)的氣體通過氣體流量計(jì)9調(diào)節(jié)到設(shè)定流量后，含有一定壓力的氣體通入到氣體圍管7內(nèi)，根據(jù)試驗(yàn)需要開啟風(fēng)口閥門，通過高速攝影儀跟蹤拍攝風(fēng)口 14處的示蹤粒子，然后經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理得到回旋區(qū)的邊界；根據(jù)不同布料模式下、不同死料柱存在條件下、不同鼓風(fēng)量、不同床層高度以及滑料、懸料情況等操作條件下，通過壓力傳感器進(jìn)行壓力測定可以獲得不同情況下爐內(nèi)氣流分布情況，觀察爐料在爐內(nèi)的運(yùn) 動狀態(tài)；通過不同操作條件還可以了解造成滑料、懸料情況的影響因素；通過試驗(yàn)結(jié)果分析可以明確高爐順行狀況、氣流分布情況以及造成高爐滑料、懸料的影響條件和具體參數(shù)，以便尋求合理解決措施。
[0025]實(shí)施例2
[0026]本實(shí)施例的爐料為硅膠粒子，本實(shí)施例中加濕器8處于開啟狀態(tài)。將爐料通過布料器2按照設(shè)定的高度分層裝入爐身主體I內(nèi)；調(diào)節(jié)每個(gè)螺旋排料器4到設(shè)定轉(zhuǎn)速后開始排料，使上部加料與下部排料的速度相等。儲氣罐10內(nèi)的氣體通過氣體流量計(jì)9調(diào)節(jié)到設(shè)定流量后，再經(jīng)過加濕器8加濕，含有一定壓力和濕度的氣體通入到氣體圍管7內(nèi)，根據(jù)試驗(yàn)需要開啟風(fēng)口閥門，加濕氣體與由上而下運(yùn)動的爐料相向運(yùn)動，然后從爐身主體I上部的排氣口 12排出。變色硅膠粒子由于接觸到加濕氣體量的不同而顏色發(fā)生相應(yīng)變化，通過高速攝影儀拍攝不同時(shí)刻硅膠粒子的變色效果，待一個(gè)有效還原周期后停止加料和排料，關(guān)閉所有風(fēng)口閥門。試驗(yàn)結(jié)果通過與標(biāo)準(zhǔn)色卡的比較而定不同的變色區(qū)域，這樣可以判斷不同操作條件下爐內(nèi)的還原度分布情況以及氣流分布情況。
【權(quán)利要求】
1.一種高爐機(jī)電一體化試驗(yàn)裝置，其特征在于包括底座平臺，在底座平臺的上方設(shè)置有爐身主體，所述爐身主體的一側(cè)設(shè)置為觀察面板，在觀察面板上設(shè)置有若干個(gè)壓力測試點(diǎn)，在每個(gè)壓力測試點(diǎn)處均設(shè)置有壓力傳感器；在所述爐身主體的上部分別設(shè)置有布料器和排氣口 ；在爐身主體的下部設(shè)置有若干個(gè)具有風(fēng)口閥門的風(fēng)口，在爐身主體的外部設(shè)置有氣體圍管，所述氣體圍管的出氣端分別與各風(fēng)口相連通，氣體圍管的進(jìn)氣端依次經(jīng)加濕器、氣體流量計(jì)與儲氣罐的出氣端相連通，儲氣罐的進(jìn)氣端與空壓機(jī)相連通；在每個(gè)風(fēng)口處均設(shè)置有下料管，所述下料管與風(fēng)口同心設(shè)置且相連通；在每個(gè)下料管的下方均設(shè)置有螺旋排料器，所述螺旋排料器的排料螺旋桿與其控制電機(jī)相連接，控制電機(jī)與變頻調(diào)速器相連接；螺旋排料器的一端與下料管的下端相連通，螺旋排料器的另一端與爐料回收箱相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐機(jī)電一體化試驗(yàn)裝置，其特征在于所述爐料回收箱設(shè)置于底座平臺內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐機(jī) 電一體化試驗(yàn)裝置，其特征在于所述風(fēng)口設(shè)置為十個(gè)以上。
【文檔編號】C21B5/00GK103695583SQ201310744546
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】孫野, 吳國璽, 陳韌, 黃妍 申請人:遼寧科技學(xué)院