CN211771400U - 一种高炉中下部物料运行模拟实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高炉中下部物料运行模拟实验装置，包括带空腔的壳体，其特征在于该壳体的顶部设有顶盖、底部设有底盖及底盖升降机构、壁上设有封闭透明窗、若干插孔及鼓风口，每一插孔内插有热电偶，若干热电偶与温度信号采集器相连，温度信号采集器与工控机相连，工控机与计算机相连，计算机与摄像头相连，鼓风口与风管相连，风管通过三通分别与热风机构、喷煤机构相连。在物料自上而下、高温气体自下而上的相向运行加热过程中，观察壳体内的物料运行情况，测量温度，获得物料在高炉软熔物料带的热态试验数据以及气流分布情况，为高炉冶炼提供参考依据。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种实验装置，尤其是一种高炉中下部物料运行模拟实验装置，属于高炉实验装置设计与制造技术领域。
背景技术
高炉炼铁是一个金属铁的还原过程，即使用焦炭做燃料和还原剂，使用熔剂作为造渣剂，使物料在高温下将铁矿石、含铁原料中的铁还原出来并与查分离。高炉是冶炼生铁的主体设备，从下往上分为，炉缸、炉腹、炉腰、炉身和炉喉五个部分。将高炉进行解剖分析，物料形态自上而下分为：块状物料带、软熔物料带、滴落物料带、燃烧物料带、渣铁盛聚带。其中软熔物料带对炼铁生产具有重要的影响，物料在该区域软化、熔化后，进入下部并开始熔融滴落至燃烧物料带形成渣铁，同时下部气流由此上升，影响气流分布的主要因素是煤气利用率。常见的实验装置多为冷态的物理模拟实验装置，无法真实反映高炉内物料软化、熔化、滴落成铁水的情况，同时高炉内物料软熔带的透气性较差，对煤气分布具有重要的影响。因此有必要研发能够使用热态进行实验模型的装置，以满足相关实验研究需求。
发明内容
为了能够真实反应物料在高炉软熔物料带的热态情况以及气流分布情况，本实用新型提供一种高炉中下部物料运行模拟实验装置。
本实用新型通过下列技术方案实现：一种高炉中下部物料运行模拟实验装置，包括带空腔的壳体，其特征在于该壳体的顶部设有顶盖、底部设有底盖及底盖升降机构、壁上设有封闭透明窗、若干插孔及鼓风口，每一插孔内插有热电偶，若干热电偶与温度信号采集器相连，温度信号采集器与工控机相连，工控机与计算机相连，计算机与摄像头相连，鼓风口与风管相连，风管通过三通分别与热风机构、喷煤机构相连，以便将物料从顶部自上而下送入壳体空腔内，从鼓风口送入热风、喷入煤粉后，高温气体自下而上加热物料，通过封闭透明窗和摄像留存，观察壳体内的物料加热情况，同时通过若干热电偶获得加热物料过程中的温度分布情况，最终获得高炉中下部物料运行模拟实验数据及实验情况。
所述壳体设为上部的圆柱体、中部的圆锥体和下部的圆柱体，若干插孔设置在圆锥体壁上，鼓风口设置在圆锥体与下部的圆柱体相交接的位置，以便模拟高炉中下部物料运行试验。
所述底盖为水平板，底盖升降机构包括其内端与底盖相连的L形连杆，该L形连杆的外端与螺母相连，螺母与竖直螺杆相螺接，竖直螺杆顶部设有手柄、底部置于带座轴承中，以便操作手柄使竖直螺杆转动时，带动螺母、L形连杆、底盖沿竖直螺杆上升而关闭底盖、下降而打开底盖，将反应后的物料整个移出，进一步测量软熔带、滴落带、风口回旋区等区域的数据。
所述热风机构包括与三通相连的热风管，与热风管相连的电加热器，与电加热器相连的冷风管，与冷风管相连的鼓风机，设置在冷风管上的阀门，以便将冷风送入电加热器中加热成热风后，经热风管、三通、风管、鼓风口送入壳体内对物料进行加热。
所述喷煤机构包括带进出口的煤粉罐，与煤粉罐出口相连的煤粉输送管，分别与煤粉输送管、气体输送管相连的喷嘴，气体输送管与气源相连，以便通过气源携带煤粉从喷嘴喷出至鼓风口中，参与物料加热。
本实用新型具有下列优点和效果：采用上述方案，可在物料自上而下、高温气体自下而上的相向运行加热过程中，通过封闭透明窗和摄像留存，观察壳体内的物料运行情况，同时通过若干热电偶获取加热物料过程中的温度分布信息，最终获得反应物料在高炉软熔物料带的热态试验数据以及气流分布情况，并可在实验终止后，将软熔带、滴落带、风口回旋区等区域从模型中取出，做进一步的数据测量，为高炉冶炼提供参考依据。
附图说明
图1为发明结构示意图；
图2为本实用新型喷煤机构示意图；
图3为本实用新型底盖升降机构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步描述。
本实用新型提供的高炉中下部物料运行模拟实验装置，包括带空腔的壳体1，该壳体1的顶部设有顶盖9、底部设有底盖8及底盖升降机构7、壁上设有封闭透明窗10、若干插孔11及鼓风口6，每一插孔11内插有热电偶，若干热电偶与温度信号采集器2相连，温度信号采集器2与工控机3相连，工控机3与计算机4相连，计算机4与摄像头5相连，鼓风口6与风管相连，风管通过三通12分别与热风机构、喷煤机构18相连；所述壳体1设为上部的圆柱体、中部的圆锥体和下部的圆柱体，若干插孔11设置在中部的圆锥体壁上，鼓风口6设置在圆锥体与下部的圆柱体相交接的位置，以便模拟高炉中下部物料运行试验；所述底盖8为水平板，底盖升降机构7包括其内端与底盖8相连的L形连杆71，该L形连杆71的外端与螺母73相连，螺母73与竖直螺杆74相螺接，竖直螺杆74顶部设有手柄72、底部置于带座轴承75中，以便操作手柄72使竖直螺杆74转动时，带动螺母73、L形连杆71、底盖8沿竖直螺杆74上升而关闭底盖8、下降而打开底盖8放出料渣；所述热风机构包括与三通12相连的热风管，与热风管相连的电加热器13，与电加热器13相连的冷风管，与冷风管相连的鼓风机15，设置在冷风管上的阀门14，以便将冷风送入电加热器13中加热成热风后，经热风管、三通12、风管、鼓风口6送入壳体1内对物料进行加热；所述喷煤机构18包括带进出口的煤粉罐19，与煤粉罐19出口相连的煤粉输送管20，分别与煤粉输送管20、气体输送管22相连的喷嘴21，气体输送管22与气源——空气压缩机23相连，以便通过气源携带煤粉从喷嘴21喷出至鼓风口6中，参与物料加热。
试验时，将物料从顶部自上而下送入壳体1空腔内，从鼓风口6送入热风、喷入煤粉后，高温气体自下而上加热物料，通过封闭透明窗9和摄像机5摄像留存，观察壳体1内的物料加热情况，同时通过若干热电偶获得加热物料过程中的温度信号送温度信号采集器2，再送工控机3，由工控机3送计算机4，最终获得高炉中下部物料运行模拟实验数据及实验情况。
Claims (5)
1.一种高炉中下部物料运行模拟实验装置，包括带空腔的壳体，其特征在于该壳体的顶部设有顶盖、底部设有底盖及底盖升降机构、壁上设有封闭透明窗、若干插孔及鼓风口，每一插孔内插有热电偶，若干热电偶与温度信号采集器相连，温度信号采集器与工控机相连，工控机与计算机相连，计算机与摄像头相连，鼓风口与风管相连，风管通过三通分别与热风机构、喷煤机构相连。
2.根据权利要求1所述的高炉中下部物料运行模拟实验装置，其特征在于所述壳体设为上部的圆柱体、中部的圆锥体和下部的圆柱体，若干插孔设置在圆锥体壁上，鼓风口设置在圆锥体与下部的圆柱体相交接的位置。
3.根据权利要求1所述的高炉中下部物料运行模拟实验装置，其特征在于所述底盖为水平板，底盖升降机构包括其内端与底盖相连的L形连杆，该L形连杆的外端与螺母相连，螺母与竖直螺杆相螺接，竖直螺杆顶部设有手柄、底部置于带座轴承中。
4.根据权利要求1所述的高炉中下部物料运行模拟实验装置，其特征在于所述热风机构包括与三通相连的热风管，与热风管相连的电加热器，与电加热器相连的冷风管，与冷风管相连的鼓风机，设置在冷风管上的阀门。
5.根据权利要求1所述的高炉中下部物料运行模拟实验装置，其特征在于所述喷煤机构包括带进出口的煤粉罐，与煤粉罐出口相连的煤粉输送管，分别与煤粉输送管、气体输送管相连的喷嘴，气体输送管与气源相连。
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