一種高爐無鐘爐頂布料實驗裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術研制了一種高爐無鐘爐頂布料實驗裝置，屬于冶金實驗研究設備技術領域。它包括裝置框架、設置在框架上的受料斗和受料斗閥門、料罐和料流調節閥組成的放料裝置、溜槽運動系統、爐喉爐身、供氣系統和料面下降系統?？蚣苌瞎潭ㄊ芰隙放c受料斗閥門、放料裝置和溜槽運動系統；爐喉爐身放置在料面下降系統上，由升降機控制升降；供氣系統可以模擬煤氣氣流沿半徑方向上的分布對于料面的不同影響。本實用新型專利技術的溜槽、爐喉、分隔板均用有機玻璃制成，并采用三種測量方法，多角度準確測量料面高度和形狀。該裝置具有結構簡單、測量直觀、控制方便等特點，能夠分別研究每個因素對高爐布料過程的影響，全面細致地研究高爐無鐘爐頂布料規律。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種高爐無鐘爐頂布料實驗裝置，它能在實驗中再現高爐布料現象，并測量在不同料罐放料速度，不同溜槽旋轉速度和傾斜角度，不同料線，沿半徑方向上不同氣流分布等情況下的料面形狀和爐料分布；研究溜槽上爐料的運動、料流軌跡、爐料在料面內的粒度偏析、料面形狀、堆尖位置及堆角大小、徑向礦焦分布等現象。屬于冶金實驗研究設備

技術介紹
如今，我國鋼鐵公司高爐已經廣泛應用無鐘爐頂布料系統。由于高爐是一種暗箱環境的連續操作設備，高爐操作者難以獲得高爐布料實際情況，只能在開爐前和停爐時進行測試，結合理論計算來獲得各種布料規律。隨著對高爐操作要求的提高，人們需要更加準確地掌握高爐布料規律和相關數據，而縮小模型根據相似理論按一定比例縮小實際高爐爐頂布料系統，在實驗室再現真實布料情況，并且測量獲得有關料面分布的規律，從而指導實際高爐操作。但是，現有縮小模型普遍只是單純按比例的縮小實際高爐各個結構，這樣所造成的問題有：從實驗中獲得的有用信息較少，不能全面準確地研究布料現象和規律；另外現有縮小模型基本上都忽略了煤氣流對料面形成和下降過程的影響。
技術實現思路
為了彌補現有裝置不足，本技術提供一種高爐無鐘爐頂布料實驗裝置。能夠模擬高爐布料過程，提供可視化條件，同時能夠對料流流量、溜槽旋轉速度、溜槽傾斜角度、料線深度、氣流分布和速度進行分別控制。并采用多方法多角度準確測量料面高度和形狀，為全面準確地研究布料現象和規律提供條件。為達到上述目的，本技術的技術方案是：一種高爐無鐘爐頂布料實驗裝置，包括裝置框架、設置在框架上的受料斗和受料斗閥門、料罐和料流調節閥組成的放料裝置、溜槽運動系統、爐喉爐身、供氣系統和料面下降系統。其中，受料斗簡化成漏斗形容器，受料斗下口閥門包括軸承滑道和安裝在軸承滑道上的閘板；放料裝置包括料罐、振動機和料流調節閥，料罐與料流調節閥之間采用波紋連接管連接；溜槽運動系統包括中心喉管、旋轉筒、搖臂、與搖臂連接的水平滑槽、固定滑槽的帶腳輪水平架和溜槽；爐喉爐身由左右兩半對接而成，其中一半底部比較厚，放置時比另一半低，其上有不同半徑的同心圓縫隙，縫隙圓心與爐身底部圓心相同，爐喉爐身用有機玻璃制成；供氣系統包括分壓裝置和橡膠軟管，每條橡膠軟管連接不同的底部縫隙；料面下降系統包括固定在框架后側兩支柱的兩個L型鐵、兩層分別放置兩半爐底的平臺、安裝在平臺下的輪子和底部的升降機。本技術的放料裝置有如下特點：1、振動機安裝在料罐上，放料時開啟振動機幫助放料順暢；2、料流調節閥依靠齒輪和齒條傳動兩個閘板，能夠使料流不會向兩邊傾斜，并控制料流大小。本技術的溜槽運動系統由電機驅動來完成。當溜槽需要旋轉運動時，電機帶動旋轉筒旋轉，旋轉筒連接溜槽和帶腳輪的水平架同步旋轉。當溜槽需要改變傾斜角度時，電機帶動水平架升降，水平架帶動滑槽升降，滑槽通過滑槽滑塊連接搖臂一端，搖臂的另一端與溜槽以聯軸器相連，通過滑槽升降改變搖臂角度，從而改變溜槽傾斜角度。由此，本技術的溜槽運動可以模擬實際高爐的溜槽運動。同時，為了研究爐料在溜槽上的運動軌跡，溜槽由鋼化玻璃制成，而且在溜槽上刻有刻度。本技術的供氣系統通過分壓裝置使每條橡膠軟管中的氣流可以有不同氣壓，即不同的氣體流速，來模擬煤氣氣流沿半徑方向上對于料面的不同影響。本技術料面下降系統的特征在于：為更方便準確地測量爐料在料面上的粒度偏析、料面形狀、堆尖位置及堆角大小、徑向礦焦分布情況，平臺和平臺上的爐喉爐身可以平穩地移出實驗裝置框架；為使溜槽運動系統中心線對準平臺與爐喉爐身中心線，測量完畢后將平臺與爐喉爐身移入實驗裝置框架時利用L型鐵進行定位；系統的升降由升降機控制。本技術設計一種新穎的物理模型實驗裝置，根據相似原理縮小高爐爐頂結構，以電機為驅動力模擬實際高爐的溜槽運動，通過爐身底部多條縫隙的不同通氣情況，來模擬煤氣氣流分布。本裝置的溜槽、可裝卸分隔板、兩半爐喉均采用透明材料并加裝刻度，從而測量溜槽上爐料的運動、料流軌跡、爐料在料面上的粒度偏析、料面形狀、堆尖位置及堆角大小、徑向礦焦分布情況。該裝置具有結構簡單、測量直觀、控制方便等特點，可以具體控制每個影響因素，從而有效研究每個因素對高爐布料過程的影響，更全面細致地研究高爐無鐘爐頂布料規律。附圖說明圖1—本技術的結構示意圖。圖2—放料裝置示意圖。圖3—料流調節閥的示意圖。圖4—溜槽運動系統的主視、俯視示意圖。圖5—帶腳輪水平架的示意圖。圖6—爐喉爐身主視圖、側面剖視圖。圖7—爐喉爐身及橡膠軟管俯視圖。圖8—平臺主視圖、俯視圖。圖9—懸垂鐵桿測料面裝置示意圖。圖中：受料斗和閥門1、放料裝置2、溜槽運動系統3、料面下降系統4、中心喉管5、爐喉爐身6、料罐7、振動機8、波紋連接管9、料流調節閥10、推拉桿11、滑軌12、滑塊13、齒條14、閘板15、齒輪16、電機17、同步帶輪18、螺桿19、螺桿螺母20、連桿機構21、托盤22、帶腳輪水平架23、旋轉筒24、支撐輪25、腳輪26、搖臂27、溜槽28、搖臂滑槽29、刻度30、對接板31、送風縫隙32、橡膠軟管33、擋板34、方形空洞35、上層平臺36、下層平臺37、框架38。具體實施方式以下結合附圖，對本技術的優選實施例作詳細說明：實施例一：參見圖1，本高爐無鐘爐頂布料實驗裝置在實驗時，爐料通過受料斗和受料斗閥門1流出，進入料罐和料流調節閥組成的放料裝置2，控制料流調節閥10調整爐料從料罐7中流出的速度，進入溜槽運動系統3，通過可以旋轉和改變傾角的溜槽分布到爐喉爐身6中。實驗過程中，供氣系統和料面下降系統4也同時工作，模擬高爐布料過程中煤氣流和料面高度變化的影響。實施例二：本實施例與實施例一基本相同，特別之處如下：參見圖1～圖9，所述放料裝置2包括料罐7、振動機8和料流調節閥10，料罐7與料流調節閥10之間采用波紋管9連接，振動機8貼附在料罐7外表面上。所述料流調節閥10包括兩組齒條14與兩個齒輪16，每組有兩個齒條14和一個齒輪16，兩個齒條14分別在上下兩側與齒輪16嚙合，并通過滑塊13各連結一個閘板15，使用時對其中一個閘板15施加推力或拉力，即對另一個閘板15同時施加推力或拉力，使兩個閘板15同步開合，控制料流的大小并使料流始終從料流調節閥10中間流出。所述溜槽運動系統3的運動方式如下：電機17通過同步帶嚙合大同步帶輪18，大同步帶輪18固定在旋轉筒24上，旋轉筒24兩側從內向外穿出溜槽28耳軸連接的水平軸；電機17通過同步帶與另外兩側同步帶輪18嚙合，同步帶輪18經齒輪組傳動水平方向放置的螺桿19，螺桿19外嵌套螺母20，螺母20連接連桿機構21承載托盤22，托盤22承載帶腳輪水平架23，在帶腳輪水平架23上固定水平滑槽，水平滑槽內與搖臂27上端滑塊滑動匹配，搖臂27下端通過聯軸器與溜槽28的水平軸連接；帶腳輪水平架23設置在旋轉筒24外部并可隨旋轉筒24同步轉動；中心喉管5置于旋轉筒(24)中作為爐料通過的通道。所述爐喉爐身6是以實際高爐尺寸縮小制造的物理模型，它的上部為圓柱形，模擬爐喉，下部為圓臺形，模擬爐身，整個模型左右分開，又可通過對接板準確對接，其中一半底部完整，另一半底部由爐壁向中心每隔相同距離割出2mm寬的半圓形送風縫隙，每條本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高爐無鐘爐頂布料實驗裝置，包括實驗裝置框架(38)，其特征在于：所述框架(38)上從上到下依次設置有受料斗和受料斗閥門(1)、料罐和料流調節閥組成的放料裝置(2)、溜槽運動系統(3)、爐喉爐身(6)、供氣系統和料面下降系統(4)。

【技術特征摘要】
1.一種高爐無鐘爐頂布料實驗裝置，包括實驗裝置框架(38)，其特征在于：所述框架(38)上從上到下依次設置有受料斗和受料斗閥門(1)、料罐和料流調節閥組成的放料裝置(2)、溜槽運動系統(3)、爐喉爐身(6)、供氣系統和料面下降系統(4)。2.根據權利要求1所述的高爐無鐘爐頂布料實驗裝置，其特征在于：所述放料裝置(2)包括料罐(7)、振動機(8)和料流調節閥(10)，料罐(7)與料流調節閥(10)之間采用波紋連接管(9)連接，振動機(8)貼附在料罐(7)外表面上。3.根據權利要求2所述的高爐無鐘爐頂布料實驗裝置，其特征在于：所述料流調節閥(10)的結構是：在調節閥兩側殼體中央安裝一對齒輪(16)，兩側齒輪(16)分別與左右兩條齒條(14)嚙合，兩條齒條(14)上分別各有兩滑塊(13)與左右兩條滑軌(12)滑動匹配，左右兩條齒條(14)分別與左右兩邊的閘板(15)連接；一根推拉桿(11)的一端伸出調節閥殼體外，而另一端伸入調節閥殼體內與一條齒條(14)連接。4.根據權利要求1所述的高爐無鐘爐頂布料實驗裝置，其特征在于：所述溜槽運動系統(3)包括電機(17)、同步帶輪(18)、螺桿(19)、螺母(20)、連桿機構(21)、托盤(22)、中心喉管(5)、旋轉筒(24)、搖臂(27)、與搖臂(27)連接的水平滑槽、固定滑槽的帶腳輪水平架(23)和溜槽(28)；電機(17)通過同步帶嚙合大同步帶輪(18)，大同步帶輪(18)固定在旋轉筒(24)上，旋轉筒(24)兩側從內向外穿出溜槽(28)耳軸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：于要偉，楊宇男，張捷宇，吳廣新，
申請(專利權)人：上海大學，
類型：新型
國別省市：上海;31