CN101713006B - 一种熔化气化炉试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于冶金技术领域，应用于科研和教学的熔化气化炉试验装置，其结构炉身主体，上部设有上料口和排气口；炉体的中下部设有若干测压点，各点的压力值和压力曲线显示在计算机上，炉体中下部设有环绕炉体的气体分配器，外接气源，内接多个风口；炉体下部的螺旋排料器与风口处下料管相连，滴落器位于炉体内的上部，位置可控，内部的水位高低来控制滴落速度，本发明的优点：容易明晰炉内气流和铁水分布情况，明确相邻风口回旋区的关系，风口回旋区对整个炉内状态的影响，死区形状和死区更新率对炉内状态的影响，展现操作工艺流程，方便观摩和操作，设备操作方便，使用可靠，控制精密，故障率低。

Description

一种熔化气化炉试验装置

技术领域

本发明属于冶金技术领域，为非高炉炼铁技术，特别涉及一种应用科研和教学的熔化气化炉试验装置。

背景技术

目前世界上已投入工业化生产的熔融还原工艺还只有COREX工艺，要保证COREX顺行、高产和低耗，熔化气化炉作为COREX工艺终还原反应器，其工作状况是关键环节，融气化炉风口回旋区的运动及反应机理、死区更新率、炉缸内的铁水流动分布等都是影响熔化气化炉工作状态的重要因素，掌握这些影响因素的规律及其调控技术，使熔融气化炉炉缸顺行、气流分布合理，这样才能保证熔化气化炉良好的工作状态；

如今已投入工业化的COREX工艺还存在很多的问题需要探索和解决，对于研究者如何熟知和解决这些问题是一项十分重要的课题，科研方面可以研究熔化气化炉的煤气流分布状况，不同因素下的风口状况以及相邻风口间的相互影响，死区形状和死区更新率对炉内状态的影响，缸内铁水分布状态等，教学方面可以通过此套装置了解熔化气化炉的操作原理和流程，以便将理论知识和实际生产相结合。

本发明的目的是提供一种熔化气化炉试验装置、利用该装置气流分布合理的冷态模拟试验，了解实验室研究和分析熔融气化炉技术性能，在科研方面可以用其研究结果为实际生产提供参考和指导，在教学方面可以提供操作流程平台，加深对理论知识的理解。

本发明技术方案是这样实现的：

本发明熔化气化炉试验装置的结构：它包括有炉身主体，为半圆周结构，上部设有上料口和排气口，炉身主体的中下部沿轴线到边壁设有若干压力测试点，炉身主体中下部设有环绕炉体的气体分配器，气体分配器外接气源，气体分配器通过中间气体流量计与储气罐连接，炉身主体壁上设有10个以上风口，在每个风口对应下料管相连处装有螺旋排料器，每个螺旋排料器分别与电机连接，电机再与变频调速器连接，进而控制下料速度，风口处下料用以模拟实际生产中风口处焦炭燃烧消耗，螺旋排料器的另一端连接回收料仓。

本发明的上部设有滴落器，外接位置可控水箱，滴落器用滴水来模拟铁水的滴落，根据内部水位高低来控制滴落速度；

本发明熔化气化炉每个测压点上装有测压装置，测压装置为压力传感器，各点的压力值和压力曲线显示在计算机上。

本发明的优点：通过试验装置，容易明晰炉内气流和铁水分布情况，明确相邻风口回旋区的关系，风口回旋区对整个炉内状态的影响，死区形状和死区更新率对炉内状态的影响，展现操作工艺流程，方便观摩和操作，设备操作方便，使用可靠，控制精密，故障率低。

附图说明

图1为本发明熔化气化炉试验装置结构原理图；

图2为本发明熔化气化炉滴落器装置结构图；

图3为本发明熔化气化炉滴落器装置侧视图。

图中1、上料口，2、排气口，3、滴落器，4、炉身主体，5、风口，6、螺旋排料器，7、回收料仓，8、球形阀门，9、水箱，10、气体分配器，11、气体流量计，12、储气罐，13、空压机，14、出水口，15、接水装置，16、压力测试点。

具体实施方式

本发明一种熔化气化炉试验装置详细结构及工作原理结合附图和实施例加以说明

其结构如图1所示，图2为滴落器结构图，图3为滴落器侧视图。

本发明炉身主体4，为半圆周结构，上部设有上料口1和排气口2；炉身主体4的中下部沿轴线到边壁设有若干压力测试点16；炉身主体4中下部设有环绕炉体的气体分配器10，内接风口5，外接恒压气源储气罐12、其内气体由空压机13提供，流量由气体流量计11控制，炉身主体4壁上所设风口5，对应下料管相连处装有螺旋排料器6，螺旋排料器6的另一端连接回收料仓7；本发明的滴落器3的水位高低由球形阀门8控制，位于炉身主体4的上部，位置可控，外接水箱9，相应的在炉底有出水口14和接水装置15，本发明的测压装置为压力传感器16，位于半圆周炉体4的中下部。

本发明实施例熔化气化炉控制过程：

选取炉料，聚乙烯粒子通过上料口1装入设定的高度时，调节每个螺旋排料器6到设定的转速开始排料，上部加料与下部排料的速度相等，维持恒定压力的储气罐12内储存着由空压机13提供的气体，通过气体流量计11调节到设定流量后，含有一定压力的气体通入到气体分配器10内，开启各个设定风口5的进气阀，通过高速摄影仪跟踪拍摄风口5处的示踪粒子，然后经过计算机处理得到回旋区的边界，若加上滴落器3还可以根据接水装置15中各小格内水量的分布得到风口5回旋区水平的边界以及两风口5间的相互影响，通过压力测定点16可以获得炉内气流分布情况，通过滴落器3铁水的滴落表示出炉缸内的铁水流动状况，还可以表示死区存在情况以及存在死区时铁水的流动状况，通过实验结果分析可以明确熔融气化炉炉缸顺行、气流分布合理的影响条件和具体参数，以便寻求合理解决措施；

实验过程中电脑记录压力传感器的数值变化，取稳定后数值进行分析，这样可以得出炉内气流分布情况；

实验通过滴落器3铁水的滴落可以考察出炉缸内的铁水流动状况，还可以考察死区存在情况以及存在死区时铁水的流动状况。

Claims (2)

1.一种熔化气化炉试验装置，其特征在于它包括有炉身主体(4)，为半圆周结构，上部设有滴落器(3)、外接位置可控水箱(9)、上料口(1)和排气口(2)，炉身主体(4)的中下部沿轴线到边壁设有若干压力测试点(16)，炉身主体(4)中下部设有环绕炉体的气体分配器(10)，气体分配器(10)外接气源，气体分配器(10)通过中间气体流量计(11)与储气罐(12)连接，炉身主体(4)壁上设有10个以上风口(5)，在每个风口(5)对应下料管相连处装有螺旋排料器(6)，每个螺旋排料器(6)分别与电机连接，电机再与变频调速器连接，螺旋排料器(6)的另一端连接回收料仓(7)。

2.按权利要求1所述之熔化气化炉试验装置，其特征在于熔化气化炉试验装置每个压力测试点(16)有测压装置，测压装置为压力传感器，各点的压力值和压力曲线显示在计算机上。

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