本發(fā)明屬于冶金化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高爐噴煤-鐵礦燒結(jié)實驗?zāi)M裝置。

背景技術(shù)：

高爐噴吹煤在高爐內(nèi)的行為和燒結(jié)礦的質(zhì)量會直接影響到煤焦置換比、高爐的穩(wěn)定順行，進(jìn)而影響生鐵的成本。因此，噴吹煤的燃燒特性和燒結(jié)礦的質(zhì)量對煉鐵生產(chǎn)有著非常重要的影響。目前此方面研究多在實驗室進(jìn)行，現(xiàn)有高爐噴煤模擬實驗裝置和鐵礦燒結(jié)模擬實驗裝置占地面積大，不方便移動并且較為昂貴，實驗裝置中的氣氛難以控制，到目前為止還沒有將高爐噴煤實驗裝置與鐵礦燒結(jié)實驗裝置合二為一的設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高爐噴煤-鐵礦燒結(jié)實驗?zāi)M裝置。本發(fā)明所提供的高爐噴煤-鐵礦燒結(jié)實驗?zāi)M裝置，實現(xiàn)了同時模擬煤粉-熱風(fēng)連續(xù)燃燒和鐵礦熱風(fēng)燒結(jié)的功能，提高了實驗裝置利用率，降低了裝置成本，解決了占地面積大和實驗室面積有限、實驗裝置不方便移動的實際應(yīng)用問題。

本發(fā)明所提供的技術(shù)方案如下：

一種高爐噴煤-鐵礦燒結(jié)實驗?zāi)M裝置，至少包括：

煤粉燃燒爐；

燒結(jié)爐；

與所述煤粉燃燒爐或所述燒結(jié)爐連通的熱風(fēng)爐；

移動所述熱風(fēng)爐至與所述煤粉燃燒爐或所述燒結(jié)爐連通的支撐架；

分別連接所述煤粉燃燒爐、所述燒結(jié)爐和所述熱風(fēng)爐的控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；

以及向所述控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)供氣的氣瓶。

進(jìn)一步的，所述控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括熱風(fēng)爐控制臺、燒結(jié)爐控制臺、煤粉燃燒爐控制器和配氣儀，所述熱風(fēng)爐控制臺電連接所述熱風(fēng)爐，所述燒結(jié)爐控制臺電連接所述燒結(jié)爐，所述煤粉燃燒爐控制器電連接所述煤粉燃燒爐，其中：

所述氣瓶連接所述配氣儀：

所述配氣儀連接所述煤粉燃燒爐控制器，所述煤粉燃燒爐控制器連接所述煤粉燃燒爐，用于向所述煤粉燃燒爐提供配氣；

所述配氣儀連接所述燒結(jié)爐控制臺，所述燒結(jié)爐控制臺連接所述燒結(jié)爐，用于向所述燒結(jié)爐提供配氣；

所述配氣儀連接所述熱風(fēng)爐控制臺，所述熱風(fēng)爐控制臺連接所述熱風(fēng)爐，用于向所述熱風(fēng)爐提供配氣。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明所提供的高爐噴煤-鐵礦燒結(jié)實驗?zāi)M裝置不僅可以模擬高爐噴煤過程，測定不同工況條件下煤粉的燃燒率，還可以模擬鐵礦熱風(fēng)燒結(jié)過程，評估工藝參數(shù)對燒結(jié)礦質(zhì)量的影響。

進(jìn)一步的，在所述煤粉燃燒爐的上部設(shè)置有噴煤器，在所述煤粉燃燒爐的下部設(shè)置有集灰槽，所述集灰槽設(shè)置有抽風(fēng)機；所述噴煤器包括動力噴氣管、與所述動力噴氣管連接的銅制連接管、與所述銅制連接管連接的密封套管以及設(shè)置在所述銅制連接管上的儲煤罐。

進(jìn)一步的，所述煤粉燃燒爐控制器通過軟管連通所述煤粉燃燒爐，用于向所述動力噴氣管提供配氣。

進(jìn)一步的，所述熱風(fēng)爐設(shè)置有鼓風(fēng)機；所述熱風(fēng)爐設(shè)置有測溫?zé)犭娕肌?/p>

進(jìn)一步的，所述熱風(fēng)爐控制臺分別電連接所述鼓風(fēng)機和所述測溫?zé)犭娕?；所述熱風(fēng)爐控制臺通過軟管連通所述熱風(fēng)爐，用于向所述熱風(fēng)爐提供配氣。

進(jìn)一步的，所述燒結(jié)爐設(shè)置有燒結(jié)爐熱電偶。

進(jìn)一步的，所述燒結(jié)爐控制臺電連接所述燒結(jié)爐熱電偶；所述燒結(jié)爐控制臺通過軟管連通所述燒結(jié)爐，用于向所述燒結(jié)爐提供配氣。

進(jìn)一步的，所述熱風(fēng)爐的底部設(shè)置有剛玉出氣管，所述煤粉燃燒爐設(shè)置有與所述剛玉出氣管對應(yīng)的熱風(fēng)爐進(jìn)氣碳管；所述燒結(jié)爐設(shè)置有與所述剛玉出氣管對應(yīng)的燒結(jié)爐進(jìn)氣碳管。

進(jìn)一步的，所述控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括計算機和電流電壓顯示表，所述計算機設(shè)置有自動溫控程序，所述計算機分別電連接所述熱風(fēng)爐控制臺、所述燒結(jié)爐控制臺和所述煤粉燃燒爐控制器，用于調(diào)節(jié)所述熱風(fēng)爐控制臺、所述燒結(jié)爐控制臺和所述煤粉燃燒爐控制器的溫度控制參數(shù)；所述電流電壓顯示表分別電連接所述熱風(fēng)爐控制臺、所述燒結(jié)爐控制臺和所述煤粉燃燒爐控制器，用于顯示所述熱風(fēng)爐控制臺、所述燒結(jié)爐控制臺和所述煤粉燃燒爐控制器的工作參數(shù)；所述計算機電連接有顯示器。

本發(fā)明所提供的高爐噴煤-鐵礦燒結(jié)實驗?zāi)M裝置中，控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不僅可以對熱風(fēng)爐的升溫進(jìn)行精確的控制，使其在規(guī)定的時間內(nèi)準(zhǔn)確升溫到1200±5℃，并在此溫度保持。而且對煤粉燃燒爐的加熱系統(tǒng)進(jìn)行精確的控溫使其快速升溫到1500±5℃，并在此溫度保持不變，對燒結(jié)爐的加熱系統(tǒng)進(jìn)行精確的控溫使其快速升溫到1300±5℃，并在此溫度保持不變還可以使其升溫速率分別在5～20℃/min和5～25℃/min范圍內(nèi)可調(diào)。鼓風(fēng)機、抽風(fēng)機等組成煤粉噴吹動力系統(tǒng)。經(jīng)儲煤罐噴出的煤粉和經(jīng)熱風(fēng)爐預(yù)熱后的熱風(fēng)相遇之后使其溫度升高，然后在燃燒爐的高溫環(huán)境下燃燒，灰渣落入集灰槽內(nèi)。實驗結(jié)束后通過對灰渣的化驗分析結(jié)果與原煤樣的分析結(jié)果對比計算出燃燒率。溫控系統(tǒng)對升溫速率和準(zhǔn)確度上有很好的控制，避免了因?qū)嶋H反應(yīng)溫度與實驗所需溫度的偏差而引起的實驗誤差。

本發(fā)明所提供的高爐噴煤-鐵礦燒結(jié)實驗?zāi)M裝置中，熱風(fēng)爐通過自制鋁合金支架移動并與燒結(jié)爐形成組合，在送氣方面做了優(yōu)化，熱風(fēng)爐頂部另有一根軟管可與氣瓶連接，根據(jù)實驗需要，改變燒結(jié)爐內(nèi)的氣氛。

本發(fā)明所提供的高爐噴煤-鐵礦燒結(jié)實驗?zāi)M裝置在升溫方面采用了先進(jìn)的自動和精確控溫技術(shù)，在氣體配送、噴吹煤控制以及燒結(jié)氣氛控制方面都做了優(yōu)化，使整個系統(tǒng)的運行比較接近實際生產(chǎn)和工藝，所以本發(fā)明可以方便的對不同原料、不同風(fēng)溫、不同富氧率、不同燃燒促進(jìn)劑等條件下煤粉的燃燒率進(jìn)行快速的實驗，得到近似高爐實際生產(chǎn)時的煤粉燃燒情況；同時可以方便的對不同原料、不同風(fēng)溫、不同氣氛、不同燒結(jié)時間等條件下燒結(jié)礦成礦機理進(jìn)行快速的實驗，得到近似燒結(jié)機實際生產(chǎn)時的燒結(jié)情況。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所提供的高爐噴煤-鐵礦燒結(jié)實驗?zāi)M裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明所提供的高爐噴煤-鐵礦燒結(jié)實驗?zāi)M裝置的噴煤器的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖1、2中，各標(biāo)號所代表的結(jié)構(gòu)列表如下：

1、熱風(fēng)爐，2、煤粉燃燒爐，3、燒結(jié)爐，4、燒結(jié)爐熱電偶，5、電流電壓顯示表，6、熱風(fēng)爐控制臺，7、燒結(jié)爐控制臺，8、煤粉燃燒爐控制器，9、計算機，10、配氣儀，11、鼓風(fēng)機，12、抽風(fēng)機，13、氣瓶，14、控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，15、集灰槽，16、噴煤器，17、顯示器，18、儲煤罐，19、密封套管，20、銅制連接管，21、動力噴氣管。

具體實施方式

以下對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實施例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

在一個具體實施方式中，如圖1所示，一種高爐噴煤-鐵礦燒結(jié)實驗?zāi)M裝置，包括煤粉燃燒爐2、燒結(jié)爐3、與煤粉燃燒爐2或燒結(jié)爐3連通的熱風(fēng)爐1、移動熱風(fēng)爐1至與煤粉燃燒爐2或燒結(jié)爐3連通的支撐架、分別連接煤粉燃燒爐2、燒結(jié)爐3和熱風(fēng)爐1的控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)14以及向控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)14供氣的氣瓶13。熱風(fēng)爐1的底部設(shè)置有剛玉出氣管，煤粉燃燒爐2設(shè)置有與剛玉出氣管對應(yīng)的熱風(fēng)爐1進(jìn)氣碳管。燒結(jié)爐3設(shè)置有與剛玉出氣管對應(yīng)的燒結(jié)爐3進(jìn)氣碳管。

控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)14包括熱風(fēng)爐控制臺6、燒結(jié)爐控制臺7、煤粉燃燒爐控制器8和與氣瓶13連接的配氣儀10，熱風(fēng)爐控制臺6電連接熱風(fēng)爐1，燒結(jié)爐控制臺7電連接燒結(jié)爐3，煤粉燃燒爐控制器8電連接煤粉燃燒爐2。

配氣儀10連接煤粉燃燒爐控制器8，煤粉燃燒爐控制器8連接煤粉燃燒爐2，用于向煤粉燃燒爐2提供配氣。配氣儀10連接燒結(jié)爐控制臺7，燒結(jié)爐控制臺7連接燒結(jié)爐3，用于向燒結(jié)爐3提供配氣。配氣儀10連接熱風(fēng)爐控制臺6，熱風(fēng)爐控制臺6連接熱風(fēng)爐1，用于向熱風(fēng)爐1提供配氣。

控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)14還包括計算機9和電流電壓顯示表5，計算機9設(shè)置有自動溫控程序，計算機9分別電連接熱風(fēng)爐控制臺6、燒結(jié)爐控制臺7和煤粉燃燒爐控制器8，用于調(diào)節(jié)熱風(fēng)爐控制臺6、燒結(jié)爐控制臺7和煤粉燃燒爐控制器8的溫度控制參數(shù)。電流電壓顯示表5分別電連接熱風(fēng)爐控制臺6、燒結(jié)爐控制臺7和煤粉燃燒爐控制器8，用于顯示熱風(fēng)爐控制臺6、燒結(jié)爐控制臺7和煤粉燃燒爐控制器8的工作參數(shù)。計算機9電連接有顯示器17。

在煤粉燃燒爐2的上部設(shè)置有噴煤器16，在煤粉燃燒爐2的下部設(shè)置有集灰槽15，集灰槽15設(shè)置有抽風(fēng)機12。如圖2所示，噴煤器16包括動力噴氣管21、與動力噴氣管21連接的銅制連接管20、與銅制連接管20連接的密封套管19以及設(shè)置在銅制連接管20上的儲煤罐18。煤粉燃燒爐控制器8通過軟管連通煤粉燃燒爐2，用于向動力噴氣管21提供配氣。

熱風(fēng)爐1設(shè)置有鼓風(fēng)機11。熱風(fēng)爐1設(shè)置有測溫?zé)犭娕?。熱風(fēng)爐控制臺6分別電連接鼓風(fēng)機11和測溫?zé)犭娕?。熱風(fēng)爐控制臺6通過軟管連通熱風(fēng)爐1，用于向熱風(fēng)爐1提供配氣。

燒結(jié)爐3設(shè)置有燒結(jié)爐熱電偶4。燒結(jié)爐控制臺7電連接燒結(jié)爐熱電偶4。燒結(jié)爐控制臺7通過軟管連通燒結(jié)爐3，用于向燒結(jié)爐3提供配氣。

在本發(fā)明所提供的高爐噴煤-鐵礦燒結(jié)實驗?zāi)M裝置的工作過程中，熱風(fēng)爐通過鋁合金支架移動并與燒結(jié)爐或煤粉燃燒爐形成組合?？刂萍皵?shù)據(jù)采集系統(tǒng)對熱風(fēng)爐的升溫進(jìn)行精確的控制、對煤粉燃燒爐的加熱系統(tǒng)進(jìn)行精確的控溫。經(jīng)儲煤罐噴出的煤粉和經(jīng)熱風(fēng)爐預(yù)熱后的熱風(fēng)相遇之后使其溫度升高，然后在燃燒爐的高溫環(huán)境下燃燒，灰渣落入集灰槽內(nèi)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。