专利名称：烧结杯实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及烧结杯实验装置，属于实验装置技术领域。
背景技术：
烧结杯实验装置是模拟实际生产原理而建立的小型模拟化装置，是开展铁矿石烧结性能评价、铁矿石烧结配矿优化、烧结工艺参数优化以及提高烧结矿产质量技术研究的重要手段，是炼铁科研、烧结原料配比、降本增效等不可或缺的实验手段。利用烧结杯可以模拟烧结生产工艺流程的全过程，原理是在烧结杯上部料层表面点燃液化气(煤气)烧嘴，通过引风机将热风引入混合料层并将料层中的燃料点燃，从而达到一定的温度，将细小颗粒的混合料烧结成多孔的块矿，然后通过对成品烧结矿的检测，得到模拟烧结机工况的烧成率、粒度组成、转鼓强度、固体燃耗、利用系数等工艺技术指标。因而烧结杯实验装置的装备水平，对于准确模拟烧结生产过程，得出正确试验结果，从而有效指导生产具有至关重要的作用。目前，国内大部分烧结杯实验装置，主要由点火器、烧结锅、助燃风机、转鼓、工控机加板卡等设备构成，且大部分均是采用手动或半自动控制，受操作者技能水平影响较大，造成烧结杯实验装置的实验效率差、实验精度低且适应性窄，不能满足炼铁科研、烧结原料配比实验的要求。
发明内容本实用新型的目的在于解决上述已有技术存在的不足之处，提供一种自动化程度高、适应性广、操作方便、成本低、响应速度快、模拟性更强的烧结杯实验装置。本实用新型 是通过以下技术方案实现的:烧结杯实验装置，其特殊之处在于包括烧结杯平台13，烧结杯平台13上安装有烧结杯杯体1，烧结杯杯体I与烧结杯倾翻机构2连接，烧结杯倾翻机构2安装在支座14上，烧结杯倾翻机构2 —侧连接有减速器15，减速器15与电机16连接，烧结杯平台13上设有电动升降点火器5,电动升降点火器5与点火器升降及旋转机构6连接,烧结杯杯体I正下方设置有破碎机3，破碎机3下方设有接料小车4，烧结杯杯体I左侧下方通过连接管10与旋风除尘器8和引风机9连接，烧结杯杯体I右侧下方通过连接管10与助燃风机7连接；为降低装置噪音，所述引风机9 一侧安装有引风机消音器11 ；为降低装置噪音，所述助燃风机7 —侧安装有助燃风机消音器12。本实用新型的烧结杯实验装置，自动化程度更高，不受操作者技能水平影响，大大减少了实验人员的劳动强度和操作误差，适应性广、实验精度高，更有利于进行实验研究。
图1:本实用新型的烧结杯实验装置结构示意图；图中:1、烧结杯杯体，2、烧结杯倾翻机构，3、破碎机，4、接料小车，5、电动升降点火器，6、点火器升降及旋转机构，7、助燃风机，8、旋风除尘器，9、引风机，10、连接管，11、引风机消音器，12、助燃风机消音器，13、烧结杯平台，14、支座，15、减速器，16、电机。
具体实施方式
以下参考附图给出本实用新型的具体实施方式
，用来对本实用新型的构成作进一步详细说明。本实施例的烧结杯实验装置，包括烧结杯平台13，烧结杯平台13上安装有烧结杯杯体1，烧结杯杯体I与烧结杯倾翻机构2连接，烧结杯倾翻机构2安装在支座14上，烧结杯倾翻机构2 —侧连接有减速器15，减速器15与电机16连接，烧结杯平台13上设有电动升降点火器5,电动升降点火器5与点火器升降及旋转机构6连接,烧结杯杯体I正下方设置有破碎机3，破碎机3下方设有接料小车4，烧结杯杯体I左侧下方通过连接管10与旋风除尘器8和引风机9连接，烧结杯杯体I右侧下方通过连接管10与助燃风机7连接；引风机9 一侧安装有引风机消音器11 ;助燃风机7 —侧安装有助燃风机消音器12。烧结杯杯体采用双层结构，内外层之间填充保温材料，确保外层温度不超过IOO0C ;烧结杯倾翻机构采用大半径倾翻机构来实现烧结杯杯体的倾翻，保证将烧结杯杯体中的烧结料倒入破碎机中而不使物料洒落，烧结料经过破碎后落入接料小车。引风机使烧结杯杯体形成负压；助燃风机为烧结杯杯体内的烧结料鼓入助燃空气。使用时，烧结杯实验装置与外围设备连接，外围设备包括圆筒混合机、多层往复式鼓前筛分机、烧结矿强度测定转鼓和烧结矿鼓后摇筛。具体操作方法:将混合好的混合料加入烧结杯杯体内，启动助燃风机，风量调整到规定流量，打开液化气罐阀门，进行点火，点着电动升降点火器后调整液化气流量与空气流量，使其点火温度达到指定温度(950°C +50°C )，启动引风机，调节助燃风量，使真空室风压等于点火负压(8820Pa)，将电动升降点火器通过点火器升降及旋转机构移到烧结杯杯体上方进行点火；烧结杯杯体点火结束后，将电动升降点火器通过点火器升降及旋转机构从烧结杯杯体上方移开，关闭液化气开闭器，关闭助燃风机。当真空室温度达到最高点后，并下降50°C后，烧结实验结束。启动烧结杯倾翻机构，将烧结矿倒入破碎机中，倾倒完毕后，通过烧结杯倾翻机构将烧结杯杯体复位。启动破碎机，将烧结矿破碎，破碎后的烧结矿倒入接料小车，进行电子称称重。经落下试验后的烧结矿搬运到层筛处，倒入层筛中进行筛分，筛分后+5_为成品矿，对其进行化学成分、矿相分析、转鼓强度、还原度、低温还原粉化、熔滴试验等。混合料装入烧结杯后，通过以液化石油气作燃料的点火器将混合料点燃。在烧结杯实验中，烧结杯点火器能否模拟生产上的烧结机点火器，将直接影响实验的准确性。温度过高，会使料层表面熔化，透气性变差；温度太低，料层表面点火不好，影响烧结矿的燃烧。烧结杯点火器燃烧温度的控制，国内外普遍采用点火强度和点火温度两种方法控制烧结点火器的燃烧。点火强度控制即是根据烧结杯内点燃单位面积上的混合料所需要的热量来确定燃气流量设定值，同时为了保证燃气合理地燃烧，设置合适的空燃比。点火器温度控制方式是根据烧结杯内的温度信号，经滤波处理送至流量调节器与设定的温度值进行比较，其偏差经PID运算，输出信号作为燃气流量调节器的设定值，该信号与燃气流量测量进行比较，其偏差经PID运算，输出信号去控制燃气流量调节阀的开度；同时该燃气流量信号经空燃比运算作为空 气流量调节阀设定值，并且与空气流量测量值进行比较，其偏差信号经PID运算去控制空气流量调节阀的开度，从而实现燃烧温度，空燃比值自动调节。由于此两种方法只单一的考虑强度或温度指标，控制效果并不理想。再者，烧结杯点火燃烧过程是复杂的非线性系统，用经典控制方法难以建模。本实施例采用强度主控、温度辅控的控制方案，并对空燃比在线寻优。采取改变液化石油气流量来调节点火温度，使得在保证点火强度的情况下提高了点火质量，节省了液化石油气的消耗。在线寻优算法可通过模糊推理及时调整空燃比，保证最佳燃烧。电动升降点火器内温度测量采用了两只钼铑热电偶；燃气流量测量采用的是内陀螺式节流装置；空气流量测量采用内藏式双文匠里管；执行机构采用的是气动执行机构；通过这些检测单元，可以对烧结的透气性指数进行实时监测，及时调整烧结杯工况，以取得更符合烧结实际的工况和满意的烧结质量。本实施例的电控系统采用上下位机控制，上位机管理、检测、控制，上位机控制系统采用台式计算机，下位机控制系统采用德国西门子S7-200型PLC对现场设备进行全面控制及检测。上位机与下位机通过TCP/IP协议组网通讯。电控系统即可在操作室内利用上位机进行集中控制，也可在现场进行机旁操作。同时，主控室上位机还对液化气流量、助燃风机流量、真空室压力、点火温度、真空室温度、烟气温度进行动态显示。抽风负压、点火温度、废气温度等现场参数，除用现场检测仪表现场指示外，还通过数据线传入PLC内，以自动控制烧结终结时间、烧成率、烧结收缩率等。烧结过程画面、控制操作、数据查询、报表打印均由上位机自动完成。本实用新型未详细说明的内容均为现有技术，本领域技术人员可以从本实施例及现有技术获得启发，进行变形得到其它实施例。因此，本实用新型的保护范围应该根据权利要求的保护范围来 确定。
权利要求1.烧结杯实验装置，其特征在于包括烧结杯平台(13)，烧结杯平台(13)上安装有烧结杯杯体(I)，烧结杯杯体(I)与烧结杯倾翻机构(2)连接，烧结杯倾翻机构(2)安装在支座(14)上，烧结杯倾翻机构⑵一侧连接有减速器(15)，减速器(15)与电机(16)连接，烧结杯平台(13)上设有电动升降点火器(5)，电动升降点火器(5)与点火器升降及旋转机构(6)连接，烧结杯杯体(I)正下方设置有破碎机(3)，破碎机(3)下方设有接料小车(4)，烧结杯杯体(I)左侧下方通过连接管(10)与旋风除尘器(8)和引风机(9)连接，烧结杯杯体(I)右侧下方通过连接管(10)与助燃风机(7)连接。
2.根据权利要求1所述烧结杯实验装置，其特征在于所述引风机(9)一侧安装有引风机消音器(11)。
3.根据权利要求1所述烧结杯实验装置，其特征在于所述助燃风机(7)—侧安装有助燃风机消音器 (12)。
专利摘要本实用新型涉及烧结杯实验装置，属于实验装置技术领域。烧结杯实验装置，包括烧结杯平台，烧结杯平台上安装有烧结杯杯体，烧结杯杯体与烧结杯倾翻机构连接，烧结杯倾翻机构安装在支座上，烧结杯倾翻机构一侧连接有减速器，减速器与电机连接，烧结杯平台上设有电动升降点火器，电动升降点火器与点火器升降及旋转机构连接，烧结杯杯体正下方设置有破碎机，破碎机下方设有接料小车。本实用新型的烧结杯实验装置，自动化程度更高，不受操作者技能水平影响，大大减少了实验人员的劳动强度和操作误差，适应性广、实验精度高，更有利于进行实验研究。
文档编号G01N25/02GK203101293SQ20132004880
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月21日 优先权日2013年1月21日
发明者蒋广宇, 尚领军, 张新峰, 吕西国, 孙斌, 刘长波, 赵立文 申请人:蒋广宇