CN101672762A - 烧结料层综合透气性指数测定试验装置及试验方法 - Google Patents

Abstract

一种烧结料层综合透气性指数测定试验装置及试验方法，属于烧结料检测技术领域。该装置包括主杯体、副杯体、抽风底座、带变频仪的抽风机、压力传感器、质量流量传感器，仪表。试验步骤为：将铺底料和烧结混合料分别装入主杯体内；打开抽风机，开始风量调节程序；抽风风量从0逐步提高到设定的上限风量，在此过程中利用透气性指数公式测定每一时刻的料层透气性指数；当抽风风量达到上限风量后关闭抽风机，利用综合透气性指数公式计算得到料层的综合透气性指数。优点在于，减少了料层的边缘效应，可更加真实、准确的反映烧结料层的透气性。可测量不同高度的烧结料层的透气性，具有较高的灵活性。整个试验过程数据完全通过仪表采集，可大幅度提高试验结果的可对比性。

Description

烧结料层综合透气性指数测定试验装置及试验方法

技术领域

本发明属于烧结料检测技术领域，特别是涉及一种烧结料层综合透气性指数测定试验装置及试验方法，可在一定流量范围内连续、自动测量料层的透气性指数，得到准确、有代表性的料层透气性。

背景技术

烧结料层的透气性对于整个烧结过程具有至关重要的影响，透气性太差影响垂直烧结速度和烧结利用系数，最终影响烧结矿产量；透气性太好垂烧速度过快，高温带停留时间短，无法形成足够的烧结液相，影响烧结矿的质量。因此获取适宜的烧结料层透气性就成为烧结工艺参数优化的重要目标之一。但是作为烧结工艺研究的主要试验手段，烧结杯试验一直缺乏一种有效、准确测量料层透气性的试验装置。

发明内容

本发明专利的目的在于提供一种烧结杯实验室用的测量烧结料层透气性的试验装置和相应的试验方法。该装置可调节料层高度，测量不同料层高度下的烧结料层透气性，利用实时采集的通过料层的流量和负压，通过计算机程序数据处理得到料层的透气性指数，该指数较单次测量得到的透气性指数更加准确，有代表性。

本发明的装置包括主杯体、副杯体、抽风底座、抽风管道、带变频器的抽风机、压力传感器、质量流量传感器以及仪表。主杯体与副杯体通过螺纹连接，主杯体通过螺纹连接坐落于抽风底座之上，主杯体底部设有一个主杯体炉篦。抽风底座下方有一个卸料口。抽风管道两端分别连接抽风底座和抽风机。压力传感器连接于抽风底座，质量流量传感器串联入抽风管道，并与压力传感器一起连接到仪表，再通过仪表连接到计算机，同时仪表与带变频器的抽风机连接，根据质量流量传感器控制流量。

主杯体采用上口直径大于下口直径的圆锥体设计，以减轻边缘效应。

副杯体设计为100mm、200mm、300mm三个高度，通过螺纹与主杯体连接，以实现不同的料层高度。

抽风底座下方设计有卸料口，使由炉篦处漏下的细物料和抽下的水分沉积于此处，定期排出。

压力传感器6连接于抽风底座下方，通过仪表9将抽风负压数据实时传送给计算机。

质量流量传感器8串联于抽风管道上，通过仪表9将流量数据实时传送给计算机，同时通过仪表将流量数据反馈给抽风机，通过变频仪调节抽风风量。

本发明的烧结料层综合透气性指数测定试验步骤为：

(1)将铺底料和烧结混合料分别装入主杯体内；

(2)打开抽风机，开始风量调节程序；

(3)抽风风量从0逐步提高到设定的上限风量，在此过程中利用透气性指数公式测定每一时刻的料层透气性指数；

(4)当抽风风量达到上限风量后关闭抽风机，利用综合透气性指数公式计算得到料层的综合透气性指数。

主杯体与副杯体配合使用以测定不同高度的烧结料层透气性。

抽风风量通过预设的程序从零提高到设定的上限风量，计算机每隔固定时间(比如0.5秒)读取一次抽风负压和风量数据，根据透气性指数公式计算出实时的透气性指数。

$\mathrm{JPU}=\frac{Q}{A}\×{\left(\frac{H}{\mathrm{\ΔP}}\right)}^{0.6}$

其中：

JPU  透气性指数

Q    风量，m³/min

A    抽风面积，m²

H    料层高度，mm

ΔP  压力损失，mm水柱

为了更加全面、有代表性的体现烧结料层的透气性，提出综合透气性指数概念。通过综合透气性指数公式计算得到料层的综合透气性指数，计算公式如下：

$\mathrm{SJPU}={\∫}_0^t\mathrm{JPUdt}$

其中：

SJPU  综合透气性指数

JPU   实时的透气性指数

t     抽风时间

本发明的有益效果是，该料层透气性试验装置通过对主杯体的特殊设计，以及引入综合透气性指数的概念，减少了料层的边缘效应，可更加真实、准确的反映烧结料层的透气性。通过主杯体与副杯体的配合，可测量不同高度的烧结料层的透气性，具有较高的灵活性。整个试验过程数据完全通过仪表采集，流量利用传感器自动控制，可大幅度提高试验结果的可对比性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。

图1是烧结料层透气性测定试验装置示意图。主杯体1、副杯体2、炉篦3、抽风底座4、卸料口5、压力传感器6、抽风管道7、质量、流量传感器8、仪表9、抽风机10、计算机11。

具体实施方式

图1为本发明的一种具体实施方式。

在图1中，将10～15粒级的烧结矿铺底料装入主杯体1中，然后在主杯体1和副杯体2中装入制粒完成的烧结混合料至杯体上沿，并将料面抹平。开启抽风机10，打开风量控制程序，通过质量流量传感器8和抽风机变频仪10控制风量由0逐步提高到设定的上限风量，在此过程中计算机11通过仪表9、压力传感器6和质量流量传感器8实时采集负压和风量数据，并通过透气性指数计算公式计算出每一点的透气性指数。流量提高到设定的上限风量后，根据综合透气性指数计算公式计算得到综合透气性指数。试验结束，关闭抽风机，倒出杯体中的物料，定期开启卸料口5排出从炉篦3漏下的细粉末。

Claims (7)

1、一种烧结料层综合透气性指数测定试验装置，其特征在于，包括主杯体(1)、副杯体(2)、炉篦(3)、抽风底座(4)、卸料口(5)、压力传感器(6)、抽风管道(7)、质量、流量传感器(8)、仪表(9)、抽风机(10)、计算机(11)；副杯体(2)与主杯体(1)通过螺纹连接，连接后通过螺纹连接坐落在抽风底座(4)上，抽风底座(4)与带变频器的抽风机(10)通过抽风管道(7)连接，压力传感器(6)连接在抽风底座(4)上，质量流量传感器(8)串联于抽风管道(7)内，与压力传感器(6)一起连接到仪表(9)，再通过仪表(9)将数据传给计算机(11)。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，主杯体(1)采用上口直径大于下口直径的圆锥体设计，以减轻边缘效应。

3、根据权利要求1所述的装置，抽风底座(4)下方设卸料口(5)，可定期排出由上方炉篦(3)漏下的细物料，保证管道畅通。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的抽风机(10)带变频器；主杯体(1)底部设有一个主杯体炉篦。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，副杯体(2)设计为100mm、200mm、300mm三个高度，通过螺纹与主杯体连接，以实现不同的料层高度。

6、一种采用权利要求1所述的装置测定烧结料层综合透气性指数的试验方法，其特征在于，试验步骤为：

(1)将铺底料和烧结混合料分别装入主杯体(1)内；

(2)打开抽风机(10)，开始风量调节程序；

(3)抽风风量从0逐步提高到设定的上限风量，在此过程中利用透气性指数公式测定每一时刻的料层透气性指数；

(4)当抽风风量达到上限风量后关闭抽风机(10)，利用综合透气性指数公式计算得到料层的综合透气性指数。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，主杯体(1)与副杯体(2)配合使用以测定不同高度的烧结料层透气性。

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