专利名称：一种corex竖炉布料和气流分布的冷态模拟试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及COREX技术，特别涉及 一种COREX竖炉布料和气 流分布的冷态模拟试验装置，研究COREX预还原竖炉的煤气流分布状况; 不同布料模式对煤气流分布的影响规律；还原煤气中粉尘在竖炉的循环分 布情况；DRI下料管窜气的物理条件模拟等。
背景技术：
COREX熔融还原炼铁生产工艺生产实践表明COREX竖炉的工作状 况是整个COREX工艺的制约性环节。要保证COREX顺行、高产和低耗， 竖炉必须要有良好的透气性、圆周工作均匀且排料通畅，而竖炉内煤气流 的合理分布是确保竖炉这些良好工作状态的前提。再者，合理的煤气流分 布不但关系着竖炉顺行，而且对提高煤气的利用率等也至关重要。此外， COREX竖炉还存在气化炉的煤气直接从DRI下料管上串的可能，危害极 大，需要通过适宜的布料模式来进行抑制。因此，掌握竖炉内煤气流的分 布规律及其调控技术，是一项十分重要的研究课题。
另外，在设备方面，COREX竖炉采用Gimbal万向布料器，为竖炉煤 气流的分布提供了一种上部调节手段，使得竖炉煤气流分布更具有可调 性。因此，对竖炉煤气流的分布、特别是对不同布料模式下煤气流分布的 影响规律进行模拟研究，具有可行性和重要的现实意义。
由此可见，建立COREX竖炉布料和气流分布的冷态模拟试验装置是 非常必要的。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种COREX竖炉布料和煤气流分布的冷 态模拟试验装置，主要用于冶金实验室研究和分析COREX竖炉布料及煤 气流分布规律、煤气中粉尘在竖炉内分布情况和竖炉DRI下料管串气情况 等，其研究结果用以指导实际生产的操作。本实用新型的技术方案是，
一种COREX竖炉布料和气流分布的冷态模拟试验装置，其包括，炉 体，其为柱体结构，上部设有气体出口管道；炉体沿高度方向设有若干取 样孔；炉体中部两侧还开设气体导入孔，气体导入孔外设有环绕炉体的围 管，围管外接气源；上料斗，设置于炉体顶部，端口位于炉体腔体内；布 料料斗，位于炉体腔体内，设置于上料斗端口处；底座，设置于炉体下， 与炉体连通，其包括，底座本体，其为一带腔体的平台结构，其内设可调 速排料螺旋；下料管，连通于底座本体下；炉料受料罐，连接于下料管下， 与底座本体连通；其上还设有气体连接管路。
乂，所述的底座本体上还设死料柱，该死料柱上端部伸入炉体腔体内。 进一步，所述的死料柱内还轴向开设气体连接管路的通孔。 另外，本实用新型所述的炉体腔体内还设气体压力计。 所述的气体压力计分别设置于炉体第1、 3段及穹顶部腔体内。 炉料(变色硅胶制成的小球)装入上料斗中，经过布料料斗布于炉内， 在料柱上面形成一定的料面形状。当竖炉内的料柱达到设定的高度时，竖 炉下部四个直角分布的排料螺旋开始按照设定的转速排料，上部加料与下 部排料的速度应相等。维持恒定压力的储气罐3内储存着由压縮机1提供 的气体，经过加湿器加湿(或经过粉尘加入器8加入粉尘)后分别通向竖 炉下部的炉料受料罐和竖炉围管。在通入竖炉围管前的气体应通过减压阀 适当减压。含有一定压力和湿度(或粉尘)的气体从围管导入，与至上而 下运动的炉料相向运动，然后从竖炉上部的气体出口管道排出。变色硅胶 制成的小球由于接触到气体中的水分后颜色会发生相应的变化，通过取样 铲插入不同位置的取样孔带出变色硅胶制小球试样，小球的颜色变化情况 可以判断竖炉内气流分布情况。若通入的是加入粉尘的气体，则可通过检 测取样铲取出试样的粉末情况明晰煤气中粉尘在竖炉内的分布情况。
此外，通过围管前端气体管路上减压阀的调节和通往竖炉受料器流量 计的检测可以明确DRI下料管串气的条件，以便寻求抑制措施。 本实用新型的特点主要在于
1. 容易清晰明了地获得竖炉内的煤气流分布情况。
2. 容易清晰明了地获得不同的布料模式对应的料面形状、以及对应的煤气流分布情况。 3 .容易清晰明了地获得煤气中的粉尘在竖炉内的分布情况。
4. 可以明确竖炉下部下料管窜气的物理条件，以及检验抑制窜气措
施的效果。
5. 设备结构简单，成本低廉，操作方便，使用可靠，故障率低。 本实用新型的有益效果
通过实验的研究，能够清晰的得到不同的布料模式情况下，煤气流的 真实分布情况，压差变化情况，以及不同的布料模式下DRI下降管窜气的 情况和煤气中粉尘在竖炉内循环过虑情况。研究结果用以指导现场生产。 同时，试验装置可以用来检验中心死料柱内加气体管路对抑制下部窜气的 效果和对煤气流分布的影响，为竖炉生产装置的优化提出对策。
图1为本实用新型一实施例的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型的COREX竖炉布料和气流分布的冷态模拟试 验装置，其包括，炉体1，其为柱体结构，上部设有气体出口管道2;炉 体沿高度方向设有若干取样孔3;炉体中部两侧还开设气体导入孔4，气 体导入孔4外设有环绕炉体的围管5，围管5外接气源；上料斗6，设置 于炉体1顶部，端口位于炉体1腔体100内；布料料斗7，位于炉体腔体 100内，设置于上料斗6端口处；底座8，设置于炉体1下，与炉体1连 通，其包括，底座本体81，其为一带腔体的平台结构，其内设可调速排料 螺旋82;下料管83，连通于底座本体81下；炉料受料罐84，连接于下料 管83下，与底座本体81连通；其上还设有气体连接管路9。
又，所述的底座本体81上还设死料柱85，该死料柱85上端部伸入炉 体腔体100内；死料柱85内还轴向开设气体连接管路的通孔851。
本实用新型所述的炉体腔体100内还设气体压力计11、 11' 、 11"， 分别设置于炉体1第1、 3段及穹顶部腔体内。
工作过程如下将干燥后的变色硅胶小球装于上料斗6，采用一定的布料半径R环形 布料，直到竖炉内料面高度超过第4段取样孔3中心线上50mm时，竖炉 下部排料螺旋82开始旋转，保证排料速度与料斗加料速度相当。同时打 开经过加压、加湿和加入粉尘后的气体通往围管的各个阀门(依据研究的 内容决定其它阀门开闭与否)。
实验过程中电脑记录压力检测计11的数值变化。待一个有效还fe周 期后停止装料和排料(既竖炉料面上的料下降至围管5平面)，关闭气体总 阀门。至上而下的顺序依次打开竖炉取样孔3并取样，记录不同取样孔3 处变色硅胶,'」1 、球径向颜色变化'瞎况。
权利要求1. 一种COREX竖炉布料和气流分布的冷态模拟试验装置，其特征是，包括，炉体，其为柱体结构，上部设有气体出口管道；炉体沿高度方向设有若干取样孔；炉体中部两侧还开设气体导入孔，气体导入孔外设有环绕炉体的围管，围管外接气源；上料斗，设置于炉体顶部，端口位于炉体腔体内；布料料斗，位于炉体腔体内，设置于上料斗端口处；底座，设置于炉体下，与炉体连通，其包括，底座本体，其为一带腔体的平台结构，其内设可调速排料螺旋；下料管，连通于底座本体下；炉料受料罐，连接于下料管下，与底座本体连通；其上还设有气体连接管路。
2. 如权利要求1所述的COREX竖炉布料和气流分布的冷态模拟试验装置，其特征是，所述的底座本体上还设死料柱，该死料柱上端部伸入 炉体腔体内。
3. 如权利要求2所述的COREX竖炉布料和气流分布的冷态模拟试验装 置，其特征是，所述的死料柱内还轴向开设气体连接管路的通孔。
4. 如权利要求1所述的COREX竖炉布料和气流分布的冷态模拟试验装 置，其特征是，所述的炉体从下向上分四段，分别设取样孔。
5. 如权利要求1或4所述的COREX竖炉布料和气流分布的冷态模拟试 验装置，其特征是，所述的炉体腔体内还设气体压力计。
6. 如权利要求5所述的COREX竖炉布料和气流分布的冷态模拟试验装 置，其特征是，所述的气体压力计分别设置于炉体第1、 3段及穹顶部 腔体内。
专利摘要一种COREX竖炉布料和气流分布的冷态模拟试验装置，其包括，炉体，柱体结构，上部设有气体出口管道；炉体沿高度方向设有取样孔；炉体中部还开设气体导入孔，气体导入孔外设有围管，围管外接气源；上料斗，设于炉体顶部，端口位于炉体腔体内；布料料斗，位于炉体腔体内，设于上料斗端口处；底座，设于炉体下，与炉体连通，其包括，底座本体，其为一带腔体的平台结构，其内设可调速排料螺旋；下料管，连通于底座本体下；炉料受料罐，连接于下料管下，与底座本体连通；其上还设有气体连接管路。本实用新型可容易清晰明了地获得竖炉内煤气流分布情况、不同的布料模式对应的料面形状以及对应的煤气流分布情况、煤气中的粉尘在竖炉内的分布情况。
文档编号C21B11/00GK201284349SQ20082015450
公开日2009年8月5日 申请日期2008年10月27日 优先权日2008年10月27日
发明者吴胜利, 建 李, 李维国, 许海法 申请人:宝山钢铁股份有限公司