CN203798762U - 测定高炉喷吹煤粉爆炸性的实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种测定高炉喷吹煤粉爆炸性的实验装置，包括燃烧管，铂金绕组，盛煤粉容器，动力装置，及气源；所述气源的气体为氧气和氮气、二氧化碳、水蒸汽三种气体中的一种或几种，所述气体分别经气体流量计控制流量后混合由输气管送入所述燃烧管，所述铂金绕组和所述动力装置分别与电控制柜电连接。本实用新型提供的测定高炉喷吹煤粉爆炸性的实验装置，使用的气源是煤粉爆炸中实际涉及到的氮气、二氧化碳、氧气和水蒸汽，且气体经过气体流量计调节其流量，能更准确模拟高炉喷吹煤粉磨制过程的实际工况，对于富氧气氛下煤粉的爆炸性的测定和烟煤配比的选择有更好的指导作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤粉爆炸性实验技术领域，特别涉及一种测定高炉喷吹煤粉爆炸性的实验装置。
背景技术
近年来，国内钢铁工业发展迅猛，各钢铁企业均以喷煤降焦作为降低炼铁成本的主要手段。高炉喷吹用煤应满足高炉冶炼工艺要求和对提高喷吹煤比有利，以便替代更多的焦炭。煤粉的爆炸性是其重要的性能。因为在制粉和输送过程中，都有可能由于煤粉的储存堆积和输送摩擦与氧接触等原因造成煤粉局部温度过高，从而引起煤粉爆炸。
当前主要采用长管式的测试装置来测定煤粉爆炸火焰返回长度来确定煤粉有无爆炸性及其爆炸性强弱。但该装置测定的实验气氛为空气气氛，而实际喷吹煤粉磨制过程的干燥气体为N2、O2、CO2和少量的H2O蒸汽。因此，该装置不能很好的模拟煤粉磨制和喷吹过程的气氛，所测得的煤粉爆炸性的数值参考意义较小。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够调节实验气氛的测定高炉喷吹煤粉爆炸性的实验装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种测定高炉喷吹煤粉爆炸性的实验装置，包括为煤粉提供燃烧空间的燃烧管，通过煤粉喷吹管与所述燃烧管连接的盛煤粉容器，通过输气管与所述燃烧管连接的气源；所述燃烧管内设置有用于引燃所述煤粉的铂金绕组，所述盛煤粉容器连接有用于喷吹煤粉的动力装置，所述铂金绕组和所述动力装置分别与电控制柜电连接；所述气源的气体为氧气和氮气、二氧化碳、水蒸汽三种气体中的一种或几种，所述输气管上设置有气体流量计，所述气体流量计用于控制所述气源的气体流量。
进一步地，所述燃烧管为耐高温硬质透明管，所述燃烧管设置有刻度，用于观测煤粉燃烧的火焰长度。
进一步地，所述动力装置包括喷吹电磁阀、压力传感器、电磁打气筒，所述电磁打气筒依次通过所述压力传感器、所述喷吹电磁阀与所述盛煤粉容器连接为所述盛煤粉容器充压实现煤粉喷吹，所述喷吹电磁阀和所述压力传感器分别与所述电控制柜电连接，所述压力传感器将所述电磁打气筒充压的压强传至所述电控制柜，所述电控制柜能所述喷吹电磁阀开关。
进一步地，所述燃烧管上方设置有摄像仪，所述摄像仪通过电脑与所述电控制柜电连接。
进一步地，所述燃烧管的尾端连接有除尘系统。
进一步地，所述除尘系统包括连接在所述燃烧管尾端的收尘器，和与所述收尘器连接的抽风机。
本实用新型提供的测定高炉喷吹煤粉爆炸性的实验装置，其气源的气体包括煤粉爆炸中实际涉及到的氮气、二氧化碳、氧气和水蒸汽，并且气体在混合前均可经过气体流量计调节其流量，使得测量煤粉爆炸性的气氛可以调节，可以更准确模仿高炉喷吹煤粉磨制过程的实际工况，对于富氧气氛下煤粉的爆炸性的测定和烟煤配比的选择有更好的指导作用。另外，本装置通过电控制柜控制与盛煤粉容器连接的动力系统，使得盛煤粉容器中的煤粉的喷吹能够自动控制，提高了该装置的自动化程度，提高了劳动效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的测定高炉喷吹煤粉爆炸性的实验装置的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型实施例提供的一种测定高炉喷吹煤粉爆炸性的实验装置，包括为煤粉提供燃烧空间的燃烧管1，通过煤粉喷吹管2与燃烧管1连接的盛煤粉容器3，通过输气管4与耐燃烧管1连接的气源5。其中，燃烧管1为耐高温硬质玻璃管或其他材质的能够耐高温的硬质透明管，并且燃烧管1设置有刻度，用于观测煤粉燃烧的火焰长度。燃烧管1内设置有用于引燃煤粉的铂金绕组7，气源5提供的气体为氧气和氮气、二氧化碳、水蒸汽三种气体中的一种或几种，气源5通过高保温不锈钢管4螺纹连接有气体流量计6，气源5与气体流量计6之间均设置一个安全阀门16用于控制气体的开放。根据不同工况需要，通过控制气源5的安全阀门16，进入燃烧管1中的混合气体可以是氧气与氮气、二氧化碳、水蒸汽三种气体中的一种的混合气体，也可以是氧气与氮气、二氧化碳、水蒸汽三种气体中的几种的混合气体，并且通过气体流量计6可以调整每种气体的流量，气体分别经气体流量计6控制流量后混合由输气管4进入燃烧管1。燃烧管1内设置有用于引燃煤粉的铂金绕组7，铂金绕组7的线圈材质是铂金丝，能够耐高温，铂金绕组7与电控制柜8电连接，电控制柜可以通过其设置的程序自动控制铂金绕组7的温度。燃烧管1左侧用耐火材料密封好，左侧上方开孔插入煤粉喷吹管2，中间开孔插入输气管4通入混合气体。燃烧管1能够在铂金绕组7的温度升高到1600℃时而不变形破裂，并为煤粉的燃烧提供适宜的空间。燃烧管1的上管壁设置有明显的刻度尺寸，以便测量喷吹煤粉与混合气体燃烧产生的火焰长度，从而分析喷吹煤粉爆炸性的强弱。盛煤粉容器3连接有动力装置用于控制煤粉的喷吹并为煤粉的喷吹提供动力，动力装置包括与盛煤粉容器3连接的喷吹电磁阀9、与喷吹电磁阀9连接的压力传感器10、和与压力传感器10连接的电磁打气筒11，喷吹电磁阀9和压力传感器10分别与电控制柜8电连接。喷吹电磁阀9对盛煤粉容器3中的煤粉的喷吹起开关作用，电磁打气筒11起充压作用，且其压力达到一定程度后会自动关闭，压力传感器10可将电磁打气筒11充压产生的压强传至电控制柜8中，压强达到电控制柜8中的压强设定要求后，电控制柜8通过设定的程序自动打开与其相连的喷吹电磁阀9，盛煤粉容器3中的煤粉在电磁打气筒11的充压压力作用下由煤粉喷吹管2喷吹到燃烧管1内。
其中，燃烧管1的上方设置有摄像仪12，摄像仪12与电脑13通过数据线连接，电脑13与电控制柜8电连接，通过电控制柜8自动控制电脑13的运作。摄像仪12可拍摄煤粉试样在实验过程中产生的所有现象，并将采集到的信号传送到电脑13内，以便后续分析。
为了消除燃烧管1内试验过程中产生的烟尘，燃烧管1的尾端连接有除尘系统，除尘系统包括连接在燃烧管1尾端的收尘器14，和与收尘器14连接的抽风机15，在抽风机15的抽风作用下，收尘器14内产生负压，从而燃烧管1内的烟尘进入收尘器14。
本实用新型实施例提供的一种测定高炉喷吹煤粉爆炸性的实验装置，其实验步骤及原理：首先，根据工况调节与气源5相连的气体流量计6，调节好氮气、二氧化碳、氧气和水蒸汽的流量，然后分别打开需要用到的气体的安全阀门16，气体进入输气管4，在输气管4内混合后，由输气管4进入燃烧管1内。然后将称量好煤粉放入盛煤粉容器3内，通过电控制柜8人为设定喷吹压力为0.4MPa，然后通过电磁打气筒11对盛煤粉容器3打气充压，压力传感器10通过电缆将感应到的压力数据传送到电控制柜8，电磁打气筒11达到设定压力后自动关闭。喷吹压力达到0.4MPa后，实验操作者点击电脑13上的开始喷吹按钮，电脑13通过电控制柜8指令喷吹电磁阀9，喷吹电磁阀9接收到喷吹信号后自动打开电磁阀门，煤粉通过煤粉喷吹管2喷吹到燃烧管1内，3秒后喷吹电磁阀9自动关闭。通过电控制柜8设定铂金绕组7的加热温度在1200℃左右，由铂金绕组7引燃煤粉燃烧。煤粉若有爆炸性，在喷吹至铂金绕组7处会产生火焰并返回至喷入端，若无爆炸性则在火源处仅产生火星或无火星，不会产生火焰。由于燃烧管1的上管壁带有明显的刻度尺寸，可以很方便的观测到燃烧管1内煤粉燃烧的火焰长度。同时，摄像仪12可拍摄煤粉在实验过程中产生的所有现象，并将采集到的信号传送到电脑13内，以便后续分析。喷吹结束30秒后打开抽风机15，将实验产生的烟尘抽入到收尘器14中。
本实用新型提供的测定高炉喷吹煤粉爆炸性的实验装置，测量煤粉爆炸性的气氛可以调节，能够更准确地模拟高炉喷吹煤粉磨制过程中的实际工况，对于富氧气氛下煤粉爆炸性的测定和烟煤配比的选择有很好的指导作用。另外，本实用新型提供的实验装置采用自动喷吹系统，使煤粉喷吹及视频采集过程由系统自动完成，提高了装置的自动化程度，提高了劳动效率。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种测定高炉喷吹煤粉爆炸性的实验装置，其特征在于：包括为煤粉提供燃烧空间的燃烧管，通过煤粉喷吹管与所述燃烧管连接的盛煤粉容器，通过输气管与所述燃烧管连接的气源；所述燃烧管内设置有用于引燃所述煤粉的铂金绕组，所述盛煤粉容器连接有用于喷吹煤粉的动力装置，所述铂金绕组和所述动力装置分别与电控制柜电连接；所述气源的气体为氧气和氮气、二氧化碳、水蒸汽三种气体中的一种或几种，所述输气管上设置有气体流量计，所述气体流量计用于控制所述气源的气体流量。
2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述燃烧管为耐高温硬质透明管，所述燃烧管设置有刻度，用于观测煤粉燃烧的火焰长度。
3.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述动力装置包括喷吹电磁阀、压力传感器、电磁打气筒，所述电磁打气筒依次通过所述压力传感器、所述喷吹电磁阀与所述盛煤粉容器连接为所述盛煤粉容器充压实现煤粉喷吹，所述喷吹电磁阀和所述压力传感器分别与所述电控制柜电连接，所述压力传感器将所述电磁打气筒充压的压强传至所述电控制柜，所述电控制柜能所述喷吹电磁阀开关。
4.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述燃烧管上方设置有摄像仪，所述摄像仪通过电脑与所述电控制柜电连接。
5.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述燃烧管的尾端连接有除尘系统。
6.根据权利要求5所述的实验装置，其特征在于：所述除尘系统包括连接在所述燃烧管尾端的收尘器，和与所述收尘器连接的抽风机。
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| CN105954314A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-09-21 | 东北大学 | 一种可燃粉尘自发着火敏感性测试装置及方法 |
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