專利名稱：一種模擬高爐噴煤燃燒實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于高爐煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種模擬高爐噴煤燃燒實(shí)驗(yàn)裝 置，可以得到單種煤、混合煤的燃燒率、煤粉燃燒后的氣體成分及氧碳原子比。
背景技術(shù)：
高爐噴吹煤粉代替焦炭參加反應(yīng)，為高爐節(jié)能降耗提供了有利保障。因此，掌握高 爐噴吹煤粉燃燒情況來(lái)指導(dǎo)高爐噴吹煤種及噴吹量的選擇，一直是高爐工作者研究的重要 內(nèi)容。高爐噴吹煤粉時(shí)熱風(fēng)溫度一般在1100-1200°C左右，并且熱風(fēng)在直吹管內(nèi)處于高速湍 流狀態(tài)，噴吹的煤粉一旦進(jìn)入直吹管就能被迅速加熱并且吹向風(fēng)口進(jìn)行燃燒，這種加熱速 率能高達(dá)104-106°C /s,因此模擬這種高溫高速的煤粉燃燒實(shí)驗(yàn)裝置很難開(kāi)發(fā)。一般的加熱爐能使冷風(fēng)風(fēng)溫加熱到1100-1200°C，但不能使冷風(fēng)處于湍流狀態(tài)，只 能保持層流狀態(tài)，若縮小噴吹管直徑來(lái)滿足冷風(fēng)湍流要求又不能保證足夠的風(fēng)量；而若使 冷風(fēng)先處于湍流狀態(tài)再進(jìn)行加熱，瞬間又不能加熱到1100-120(TC，都不能真實(shí)反映煤粉噴 吹過(guò)程中與熱風(fēng)進(jìn)行的高速熱量、質(zhì)量等的交換情況。到目前為止沒(méi)有任何裝置能夠真正 模擬高爐噴吹煤粉燃燒，也沒(méi)有國(guó)標(biāo)可以借鑒。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種模擬高爐噴煤燃燒實(shí)驗(yàn)裝置，可以得到單種煤、 混合煤的燃燒率、煤粉燃燒后的氣體成分及氧碳原子比；既能滿足高風(fēng)溫又能滿足高速熱 交換。本實(shí)用新型包括低壓電磁閥、高壓電磁閥、低溫加熱爐、低壓一次閥、高壓一次閥、 裝煤粉處、高溫加熱爐、平衡壓力口、一次閥、集氣瓶、真空泵、卸灰口。第一低壓電磁閥與兩側(cè)不銹鋼管螺紋連接；第一高壓電磁閥與兩側(cè)不銹鋼管螺紋 連接；低溫加熱爐與上下不銹鋼管焊接；第二低壓電磁閥與上端不銹鋼管螺紋連接，與下 端低壓一次閥螺紋連接；第二高壓電磁閥與上端不銹鋼管螺紋連接，與下端高壓一次閥螺 紋連接；裝煤粉處上蓋與不銹光管螺紋連接；裝煤粉處與高溫加熱爐之間管路連接處焊接 并導(dǎo)通；高壓加熱爐與上下不銹鋼管法蘭連接；平衡壓力口與不銹鋼管螺紋連接，一次閥 與上端不繡鋼管螺紋連接，與下端集氣瓶氣管連接；集氣瓶與真空泵氣管連接，與卸灰口下 蓋螺紋連接。本實(shí)用新型有著高自動(dòng)化的特點(diǎn)，全部操作指令由計(jì)算機(jī)控制完成，由控溫柜顯 示加熱溫度、高壓值、低壓值、控制電流、電壓。由氣體分析儀采集、記錄最大氣體含量；全部 自動(dòng)化控制，操作簡(jiǎn)便。本實(shí)用新型控制高壓0. 45-0. 55MPa、低壓0. 25-0. 35MPa、高溫1350_1450°C、低溫 組成1100-1200°C。既能滿足高風(fēng)溫又能滿足熱風(fēng)與煤粉間高速熱交換。本實(shí)用新型抽真空保證每次實(shí)驗(yàn)氣體順利進(jìn)入集氣瓶，并且保證只為此次實(shí)驗(yàn)氣 體。氣體分析記錄為每次實(shí)驗(yàn)最大值。[0010]本實(shí)用新型可以測(cè)量單種煤、混合煤，煤粉不同粒度組成、煤粉含添加劑等多種情 況下的燃燒率及氧碳原子比。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。其中，第一低壓電磁閥1、第一高壓電磁閥2、低溫 加熱爐3、第二低壓電磁閥4、低壓一次閥5、第二高壓電磁閥6、高壓一次閥7、裝煤粉處8、 高溫加熱爐9、平衡壓力口 10、一次閥11、集氣瓶12、真空泵13、卸灰口 14。圖2是本實(shí)用新型的一種整體布置圖。
具體實(shí)施方式
圖1 2為本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式
。包括第一低壓電磁閥1、第一高壓電磁閥2、低溫加熱爐3、第二低壓電磁閥4、低壓 一次閥5、第二高壓電磁閥6、高壓一次閥7、裝煤粉處8、高溫加熱爐9、平衡壓力口 10、一次 閥11、集氣瓶12、真空泵13、卸灰口 14。本實(shí)用新型的主體設(shè)備壓力上分為高壓和低壓兩部分，溫度上分為高溫、低溫兩部分。高壓部分由第一高壓電磁閥2、第一高壓電磁閥6和高壓一次閥7構(gòu)成，其壓力控制在 0. 45-0. 55MPa，模擬噴煤槍噴吹煤粉，低壓部分由低壓電磁閥1、4，低溫加熱爐3 (加熱溫度 1100-1200°C )、低壓一次閥5構(gòu)成，其壓力控制在0. 25-0. 35MPa，模擬高爐風(fēng)口提供熱風(fēng)， 低溫爐對(duì)所吹冷風(fēng)(或純氧)進(jìn)行加熱模擬熱風(fēng)，高溫加熱爐9，加熱溫度1350-1450°C，模 擬高爐風(fēng)口，使煤粉與熱風(fēng)混合燃燒。煤粉由裝煤粉處8裝入，煤粉燃燒后產(chǎn)生氣體及灰渣 進(jìn)入集氣瓶12、卸灰口 14，集氣瓶12必須先抽真空，保證氣體及灰渣順利進(jìn)入，并且保證了 每次產(chǎn)生的氣體及灰渣只是此次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。煤粉燃燒率是指煤粉C燃燒變成CO、CO2含 量變化情況，分析產(chǎn)生的氣體(C0、C02、H2、02)含量及燃燒反應(yīng)前后的壓力變化就能得到煤 粉燃燒率及氧碳原子比。分析氣體含量時(shí)以統(tǒng)計(jì)記錄氣體最大含量為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種模擬高爐噴煤燃燒實(shí)驗(yàn)裝置，包括低壓電磁閥、高壓電磁閥、低溫加熱爐、低壓一次閥、高壓一次閥、裝煤粉處、高溫加熱爐、平衡壓力口、一次閥、集氣瓶、真空泵、卸灰口；其特征在于，第一低壓電磁閥(1)與兩側(cè)不銹鋼管螺紋連接；第一高壓電磁閥(2)與兩側(cè)不銹鋼管螺紋連接；低溫加熱爐(3)與上下不銹鋼管焊接；第二低壓電磁閥(4)與上端不銹鋼管螺紋連接，與下端低壓一次閥(5)螺紋連接；第二高壓電磁閥(6)與上端不銹鋼管螺紋連接，與下端高壓一次閥(7)螺紋連接；裝煤粉處(8)上蓋與不銹光管螺紋連接；裝煤粉處(8)與高溫加熱爐(9)之間管路連接處焊接并導(dǎo)通；高壓加熱爐(9)與上下不銹鋼管法蘭連接；平衡壓力口(10)與不銹鋼管螺紋連接，一次閥(11)與上端不繡鋼管螺紋連接，與下端集氣瓶(12)氣管連接；集氣瓶(12)與真空泵(13)氣管連接，與卸灰口(14)下蓋螺紋連接。
專利摘要一種模擬高爐噴煤燃燒實(shí)驗(yàn)裝置，屬于高爐煉鐵技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括低壓電磁閥、高壓電磁閥、低溫加熱爐、低壓一次閥、高壓一次閥、裝煤粉處、高溫加熱爐、平衡壓力口、一次閥、集氣瓶、真空泵、卸灰口。用于模擬高爐噴吹煤粉燃燒，既能滿足高風(fēng)溫1100～1200℃，又能滿足熱風(fēng)與煤粉間高速熱交換，能夠真實(shí)準(zhǔn)確的模擬煤粉燃燒狀況，可以測(cè)量單種煤、混合煤，煤粉不同粒度組成、煤粉含添加劑等多種情況下的燃燒率及氧碳原子比，并且全部操作自動(dòng)化控制。
文檔編號(hào)G01N25/22GK201589762SQ200920350790
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者張雪松, 秦岳義 申請(qǐng)人:首鋼總公司