本發明專利技術公開了一種模擬高爐鼓風布料實驗裝置，包括爐壁透明且裝有鼓風系統的模擬高爐（10）、設置于所述模擬高爐（10）上方的平臺（4）以及正對模擬高爐（10）中軸線設置的高速攝像機（1），所述平臺（4）上固定有料倉（6），所述料倉（6）出料口套接有伸至模擬高爐（10）內且由驅動裝置帶動旋轉的料流管（2），所述料流管（2）下口固接有布料溜槽（9），料流管（2）外壁設置有支撐于模擬高爐（10）頂蓋的凸緣。本發明專利技術的實驗裝置模擬真實冶煉過程中高爐內布料過程及軌跡，作為實際高爐布料參考依據，解決高爐布料軌跡測量困難的問題。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋼鐵冶金實驗領域，具體為一種模擬高爐鼓風布料實驗裝置及實驗方法。
技術介紹
實高爐是個密閉反應容器，進行著復雜的傳熱、傳質、動量傳輸及物理化學反應。高爐爐料分布影響料柱的孔隙度、煤氣流分布及熱效率，進而影響高爐順行、煤氣利用率及礦石還原效率等。通過合理的布料，獲得穩定合理的煤氣流分布是高爐取得良好技術經濟指標的關鍵。現實中，由于高爐冶煉時無法獲得高爐布料軌跡及料面信息，只有在大修開爐時可以進行布料人工測試，可以大致了解不同布料角度時的布料落點，但這些工作量大，同時其測試也是在沒有鼓風情況下獲得的，與實際有偏差。
技術實現思路
本專利技術針對以上技術問題，提供一種模擬高爐鼓風布料實驗裝置及實驗方法，解決了現有高爐布料依靠人工實測的問題，減小了工作量，實驗結果與實際情況非常接近。本專利技術是通過如下技術方案實現的，提供一種模擬高爐鼓風布料實驗裝置，包括爐壁透明且裝有鼓風系統的模擬高爐、設置于所述模擬高爐上方的平臺以及正對模擬高爐中軸線設置的高速攝像機，所述平臺上固定有料倉，所述料倉出料口套接有伸至模擬高爐內且由驅動裝置帶動旋轉的料流管，所述料流管下口固接有布料溜槽，料流管外壁設置有支撐于模擬高爐頂蓋的凸緣。本方案中各部分均按照相同比例縮小制成，使用時，在向模擬高爐鼓風的情況下，通過驅動裝置帶動料流管轉動，從而帶動布料溜槽進行旋轉布料，使用高速攝像機捕捉料流不同時刻軌跡并錄像，供后期分析和研究。作為優選，所述鼓風系統包括鼓風機、連通鼓風機出口與模擬高爐內部的鼓風管以及固設于模擬高爐頂蓋上的吹管，通過鼓風系統向爐內進行鼓風，使實驗環境更加接近于實際情況，實驗結論更加準確可靠。作為優選，所述鼓風管包括與所述鼓風機出口連通且圍于模擬高爐外側下部的圍管，所述圍管圓周方向上均勻分布有若干與模擬高爐內部連通的剛性進氣管，通過從爐體周圍向內均勻鼓風，使物料受到的風力均勻一致，剛性進氣管不僅起到通氣作用，而且用于圍管的支撐固定，簡化了圍管固定結構。作為優化，所述料倉出料口上設置有插板閥，通過插板閥可以控制料流開度，方便進行不同大小料流情況下的實驗。作為優選，所述驅動裝置包括固設于所述料流管外表面的鏈輪和通過鏈條與所述鏈輪連接且固定于所述平臺上的電機，通過電機控制料流管轉速，可模擬多種轉速下的布料情況，結構簡單，可靠性強，維護成本低。作為優選，所述布料溜槽通過螺栓與料流管固接，且布料溜槽與豎直方向夾角為0°~90°，通過擰松螺栓，即可調節布料溜槽的角度，操作簡單。作為優選，所述料倉為上大下小的錐形倉，方便進料，且容易控制出料，避免浪費。一種模擬高爐鼓風布料的實驗方法：（1）將按照模擬高爐縮小比例縮小的各種原料根據種類涂染不同顏色，并將染色后的原料倒入料倉內，代表焦炭與礦石的原料顏色不同，布料時料層分布更為明顯,方便后期觀察料層分布情況；（2）啟動高速攝像機和帶動布料溜槽旋轉的裝置，并將插板閥開至三分之一開度，布料溜槽的旋轉速度通過帶動其旋轉的裝置進行調節；（3）使用高速攝像機捕捉布料溜槽轉至與高速攝像機和模擬高爐中軸線連線垂直位置時的料流軌跡，以穿過布料溜槽下沿的水平線為X軸，以模擬高爐中軸線為Y軸建立坐標系，將捕捉到的軌跡在所建坐標系表示，通過坐標系進行量化分析及不同布料情況下的比較；（4）關閉插板閥，往模擬高爐內灌入樹脂，樹脂與物料固化為一體后，切割物料各層進行觀察。（5）將步驟（2）中插板閥開至二分之一開度，進行步驟（3）、（4）；（6）將步驟（2）中插板閥全部打開，進行步驟（3）、（4）。本專利技術的有益效果為：模擬真實冶煉過程中高爐內布料過程及軌跡，作為實際高爐布料參考依據，解決高爐布料軌跡測量困難的問題。附圖說明圖1為本專利技術結構示意圖；圖2為圖1中A-A剖視圖；圖3為圖1中B-B剖視圖；圖中所示：1、高速攝像機，2、料流管，3、鏈條，4、平臺，5、電機，6、料倉，7、插板閥，8、吹管， 9、布料溜槽，10、模擬高爐，11、鼓風機，12、圍管，13、剛性進氣管，14、鏈輪。具體實施方式為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過具體實施方式，對本方案進行闡述。如圖1所示一種模擬高爐鼓風布料實驗裝置，包括爐壁透明且裝有鼓風系統的模擬高爐10、設置于模擬高爐10上方的平臺4以及正對模擬高爐10中軸線設置的高速攝像機1。 本實施例中的鼓風系統包括鼓風機11、固設于模擬高爐頂蓋上的吹管8、以及與鼓風機11出口連通且圍于模擬高爐外側下部的圍管12，圍管12圓周方向上均勻分布有若干與模擬高爐10內部連通的剛性進氣管13，剛性進氣管13對圍管起到固定作用。平臺4上固定有上口大下口小的錐形料倉6，料倉6的出料口上設置有插板閥7，可以調節物料流量，料倉6出料口下端套接有伸至模擬高爐10內的料流管2，料流管2外表面固設有鏈輪14，鏈輪14通過鏈條3連接有固定于平臺4上的電機5，電機5通過鏈條3帶動料流管2繞其豎直中軸線旋轉。料流管2下口通過螺栓固接有布料溜槽9，布料溜槽9與豎直方向夾角為30°，料流管2外壁還設置有支撐于模擬高爐10頂蓋的凸緣。一種模擬高爐鼓風布料的實驗方法，其步驟如下：（1）將按照模擬高爐縮小比例縮小的各種原料根據種類涂染不同顏色，并將染色后的原料倒入料倉內，代表焦炭與礦石的原料顏色不同，布料時料層分布更為明顯,方便后期觀察料層分布情況；（2）啟動高速攝像機和帶動布料溜槽旋轉的裝置，并將插板閥開至三分之一開度，布料溜槽的旋轉速度通過帶動其旋轉的裝置進行調節；（3）使用高速攝像機捕捉布料溜槽轉至與高速攝像機和模擬高爐中軸線連線垂直位置時的料流軌跡，以穿過布料溜槽下沿的水平線為X軸，以模擬高爐中軸線為Y軸建立坐標系，將捕捉到的軌跡在所建坐標系表示，通過坐標系進行量化分析及不同布料情況下的比較；（4）關閉插板閥，往模擬高爐內灌入樹脂，樹脂與物料固化為一體后，切割物料各層進行觀察；（5）將步驟（2）中插板閥開至二分之一開度，進行步驟（3）、（4）；（6）將步驟（2）中插板閥全部打開，進行步驟（3）、（4）。當然，上述說明也并不僅限于上述舉例，本專利技術未經描述的技術特征可以通過或采用現有技術實現，在此不再贅述；以上實施例及附圖僅用于說明本專利技術的技術方案并非是對本專利技術的限制，參照優選的實施方式對本專利技術進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，本
的普通技術人員在本專利技術的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換都不脫離本專利技術的宗旨，也應屬于本專利技術的權利要求保護范圍。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種模擬高爐鼓風布料實驗裝置，其特征在于：包括爐壁透明且裝有鼓風系統的模擬高爐（10）、設置于所述模擬高爐（10）上方的平臺（4）以及正對模擬高爐（10）中軸線設置的高速攝像機（1），所述平臺（4）上固定有料倉（6），所述料倉（6）出料口套接有伸至模擬高爐（10）內且由驅動裝置帶動旋轉的料流管（2），所述料流管（2）下口固接有布料溜槽（9），料流管（2）外壁設置有支撐于模擬高爐（10）頂蓋的凸緣。
【技術特征摘要】
1.一種模擬高爐鼓風布料實驗裝置，其特征在于：包括爐壁透明且裝有鼓風系統的模擬高爐（10）、設置于所述模擬高爐（10）上方的平臺（4）以及正對模擬高爐（10）中軸線設置的高速攝像機（1），所述平臺（4）上固定有料倉（6），所述料倉（6）出料口套接有伸至模擬高爐（10）內且由驅動裝置帶動旋轉的料流管（2），所述料流管（2）下口固接有布料溜槽（9），料流管（2）外壁設置有支撐于模擬高爐（10）頂蓋的凸緣。2.根據權利要求1所述的一種模擬高爐鼓風布料實驗裝置，其特征在于：所述鼓風系統包括鼓風機（11）、連通鼓風機（11）出口與模擬高爐（10）內部的鼓風管以及固設于模擬高爐頂蓋上的吹管（8）。3.根據權利要求2所述的一種模擬高爐鼓風布料實驗裝置，其特征在于：所述鼓風管包括與所述鼓風機（11）出口連通且圍于模擬高爐外側下部的圍管（12），所述圍管（12）圓周方向上均勻分布有若干與模擬高爐（10）內部連通的剛性進氣管（13）。4.根據權利要求1所述的一種模擬高爐鼓風布料實驗裝置，其特征在于：所述料倉（6）出料口上設置有插板閥（7）。5.根據權利要求1所述的一種模擬高爐鼓風布料實驗裝置，其特征在于：...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周小輝，梁棟，張慶，張英，王延平，
申請(專利權)人：山東鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。