CN201589762U - 一种模拟高炉喷煤燃烧实验装置 - Google Patents
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Abstract
一种模拟高炉喷煤燃烧实验装置，属于高炉炼铁技术领域。该装置包括低压电磁阀、高压电磁阀、低温加热炉、低压一次阀、高压一次阀、装煤粉处、高温加热炉、平衡压力口、一次阀、集气瓶、真空泵、卸灰口。用于模拟高炉喷吹煤粉燃烧，既能满足高风温1100～1200℃，又能满足热风与煤粉间高速热交换，能够真实准确的模拟煤粉燃烧状况，可以测量单种煤、混合煤，煤粉不同粒度组成、煤粉含添加剂等多种情况下的燃烧率及氧碳原子比，并且全部操作自动化控制。
Description
技术领域
本实用新型属于高炉炼铁技术领域，特别是提供了一种模拟高炉喷煤燃烧实验装置，可以得到单种煤、混合煤的燃烧率、煤粉燃烧后的气体成分及氧碳原子比。
背景技术
高炉喷吹煤粉代替焦炭参加反应，为高炉节能降耗提供了有利保障。因此，掌握高炉喷吹煤粉燃烧情况来指导高炉喷吹煤种及喷吹量的选择，一直是高炉工作者研究的重要内容。高炉喷吹煤粉时热风温度一般在1100-1200℃左右，并且热风在直吹管内处于高速湍流状态，喷吹的煤粉一旦进入直吹管就能被迅速加热并且吹向风口进行燃烧，这种加热速率能高达104-106℃/s，因此模拟这种高温高速的煤粉燃烧实验装置很难开发。
一般的加热炉能使冷风风温加热到1100-1200℃，但不能使冷风处于湍流状态，只能保持层流状态，若缩小喷吹管直径来满足冷风湍流要求又不能保证足够的风量；而若使冷风先处于湍流状态再进行加热，瞬间又不能加热到1100-1200℃，都不能真实反映煤粉喷吹过程中与热风进行的高速热量、质量等的交换情况。到目前为止没有任何装置能够真正模拟高炉喷吹煤粉燃烧，也没有国标可以借鉴。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种模拟高炉喷煤燃烧实验装置，可以得到单种煤、混合煤的燃烧率、煤粉燃烧后的气体成分及氧碳原子比；既能满足高风温又能满足高速热交换。
本实用新型包括低压电磁阀、高压电磁阀、低温加热炉、低压一次阀、高压一次阀、装煤粉处、高温加热炉、平衡压力口、一次阀、集气瓶、真空泵、卸灰口。
第一低压电磁阀与两侧不锈钢管螺纹连接；第一高压电磁阀与两侧不锈钢管螺纹连接；低温加热炉与上下不锈钢管焊接；第二低压电磁阀与上端不锈钢管螺纹连接，与下端低压一次阀螺纹连接；第二高压电磁阀与上端不锈钢管螺纹连接，与下端高压一次阀螺纹连接；装煤粉处上盖与不锈光管螺纹连接；装煤粉处与高温加热炉之间管路连接处焊接并导通；高压加热炉与上下不锈钢管法兰连接；平衡压力口与不锈钢管螺纹连接，一次阀与上端不绣钢管螺纹连接，与下端集气瓶气管连接；集气瓶与真空泵气管连接，与卸灰口下盖螺纹连接。
本实用新型有着高自动化的特点，全部操作指令由计算机控制完成，由控温柜显示加热温度、高压值、低压值、控制电流、电压。由气体分析仪采集、记录最大气体含量；全部自动化控制，操作简便。
本实用新型控制高压0.45-0.55MPa、低压0.25-0.35MPa、高温1350-1450℃、低温组成1100-1200℃。既能满足高风温又能满足热风与煤粉间高速热交换。
本实用新型抽真空保证每次实验气体顺利进入集气瓶，并且保证只为此次实验气体。气体分析记录为每次实验最大值。
本实用新型可以测量单种煤、混合煤，煤粉不同粒度组成、煤粉含添加剂等多种情况下的燃烧率及氧碳原子比。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。其中，第一低压电磁阀1、第一高压电磁阀2、低温加热炉3、第二低压电磁阀4、低压一次阀5、第二高压电磁阀6、高压一次阀7、装煤粉处8、高温加热炉9、平衡压力口10、一次阀11、集气瓶12、真空泵13、卸灰口14。
图2是本实用新型的一种整体布置图。
具体实施方式
图1～2为本实用新型的一种具体实施方式。
包括第一低压电磁阀1、第一高压电磁阀2、低温加热炉3、第二低压电磁阀4、低压一次阀5、第二高压电磁阀6、高压一次阀7、装煤粉处8、高温加热炉9、平衡压力口10、一次阀11、集气瓶12、真空泵13、卸灰口14。
本实用新型的主体设备压力上分为高压和低压两部分，温度上分为高温、低温两部分。高压部分由第一高压电磁阀2、第一高压电磁阀6和高压一次阀7构成，其压力控制在0.45-0.55MPa，模拟喷煤枪喷吹煤粉，低压部分由低压电磁阀1、4，低温加热炉3(加热温度1100-1200℃)、低压一次阀5构成，其压力控制在0.25-0.35MPa，模拟高炉风口提供热风，低温炉对所吹冷风(或纯氧)进行加热模拟热风，高温加热炉9，加热温度1350-1450℃，模拟高炉风口，使煤粉与热风混合燃烧。煤粉由装煤粉处8装入，煤粉燃烧后产生气体及灰渣进入集气瓶12、卸灰口14，集气瓶12必须先抽真空，保证气体及灰渣顺利进入，并且保证了每次产生的气体及灰渣只是此次实验的结果。煤粉燃烧率是指煤粉C燃烧变成CO、CO2含量变化情况，分析产生的气体(CO、CO2、H2、O2)含量及燃烧反应前后的压力变化就能得到煤粉燃烧率及氧碳原子比。分析气体含量时以统计记录气体最大含量为准。
Claims (1)
1.一种模拟高炉喷煤燃烧实验装置，包括低压电磁阀、高压电磁阀、低温加热炉、低压一次阀、高压一次阀、装煤粉处、高温加热炉、平衡压力口、一次阀、集气瓶、真空泵、卸灰口；其特征在于，第一低压电磁阀(1)与两侧不锈钢管螺纹连接；第一高压电磁阀(2)与两侧不锈钢管螺纹连接；低温加热炉(3)与上下不锈钢管焊接；第二低压电磁阀(4)与上端不锈钢管螺纹连接，与下端低压一次阀(5)螺纹连接；第二高压电磁阀(6)与上端不锈钢管螺纹连接，与下端高压一次阀(7)螺纹连接；装煤粉处(8)上盖与不锈光管螺纹连接；装煤粉处(8)与高温加热炉(9)之间管路连接处焊接并导通；高压加热炉(9)与上下不锈钢管法兰连接；平衡压力口(10)与不锈钢管螺纹连接，一次阀(11)与上端不绣钢管螺纹连接，与下端集气瓶(12)气管连接；集气瓶(12)与真空泵(13)气管连接，与卸灰口(14)下盖螺纹连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102539621A (zh) * | 2012-01-10 | 2012-07-04 | 河北联合大学 | 一种检测煤粉燃烧率的方法及设备 |
| CN111057806A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-24 | 昆明理工大学 | 一种高炉中下部物料运行模拟实验装置 |
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2009
- 2009-12-31 CN CN2009203507900U patent/CN201589762U/zh not_active Expired - Fee Related
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Address after: 100041 Shijingshan Road, Shijingshan District, Shijingshan District, Beijing Patentee after: Shougang Group Co. Ltd. Address before: 100041 Shijingshan Road, Shijingshan District, Shijingshan District, Beijing Patentee before: Capital Iron & Steel General Company |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100922 Termination date: 20181231 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |