[实用新型]一种炉顶设备布料规律研究系统

说明书

技术领域

本实用新型属于炼铁技术领域，特别是涉及一种炉顶设备布料规律研究系统，适用于冶金试验研究。

背景技术

炉顶设备是整个钢铁冶金流程最重要的设备之一，是一种在高温、高压、强粉尘的恶劣工况条件下精确布料的设备。焦炭和矿石经过上料系统进入高炉炉顶设备后，经过换向溜槽、上密封阀、料罐、气密箱、布料溜槽等进入高炉，进行化学反应，开始冶炼过程。针对炉顶设备的布料规律研究对于降低高炉的燃料比、降低高炉煤气贫化，提高煤气热值，节省冷却氮气方面至关重要。

目前，对于高炉布料规律的研究越来越受到各大钢铁企业及相关专业院校的重视，但是，高炉布料过程尚属于离散、黑箱操作，因此，也就限制了该领域研究的深入。

现有的炉顶布料研究方式一般是缩小比例制作部分设备模型，或者直接在开炉之前人工测量布料数据，用来进行简单的布料规律分析。由于处于暗箱之中，受到条件所限，这些布料模拟系统一般存在模拟方法单一，研究不够全面，结论通用性不强等问题。

因此，如何打破高炉布料系统的黑箱，从整个布料流程进行全面分析，最大限度地模拟实际生产情况，结合设备特点进行布料规律的深入探索，扩展高炉布料规律研究方法，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种炉顶设备布料规律研究系统，该系统采用全仿真上料皮带、全透明设备模型、高速摄像数据处理方法，完整模拟整个布料过程，打破黑箱，通过计算机技术精确处理实验数据，全面深入研究高炉布料规律。

本实用新型包括全仿真皮带机上料系统1、全透明炉顶布料设备整体模型2、全透明炉体分区研究模型3、企业级高速摄像分析系统5、实验平台（两层）4。全仿真皮带机上料系统1在整套系统顶端，由可移动式支架与实验平台4的第二层平台连接，其下口与全透明炉顶布料设备整体模型2相接。全透明炉顶布料设备整体模型2下端安装在全透明炉体分区研究模型3上。企业级高速摄像分析系统5的拍摄终端一般放置在实验平台4的第一层平台上，其位置可根据拍摄需求进行调整。实验平台4的第一层高度与全透明炉体分区研究模型3中第一层隔板齐平，实验平台4的二层与架设在实验平台4第一层的两侧斜梯相接，高度与全透明炉顶布料设备整体模型2中阀箱上沿齐平，实验平台4两层均按国家标准要求加防护栏。

本实用新型中，炉料通过全仿真皮带机上料系统1进入全透明炉顶布料设备整体模型2，全透明炉顶布料设备整体模型2则完全模拟实际高炉布料过程将炉料布入全透明炉体分区研究模型3，炉料运行整个过程将由企业级高速摄像分析系统5记录与分析，从而对炉料运行轨迹、炉料分布情况进行研究。由于布料设备模型与炉体分区模型均为全透明材料，且按比例仿真制作，因此实验分析结果将对高炉实际生产有重要参考价值。

（一）全仿真皮带机上料系统

全仿真皮带机上料系统1包括炉料卷扬提升系统、炉料存储仓6、上料皮带8、可移动式皮带机底座9、皮带头轮罩10。炉料卷扬提升系统由卷扬电机、滑轮、拉钩与料筒组成。卷扬电机安装在实验平台4的第一层平台上，滑轮安装在实验室墙壁顶端，接近炉料存储仓，便于装料。炉料存储仓下口装有可调式阀门，并与上料皮带8输入端相接。上料皮带8和炉料存储仓6一起安装在可移动式皮带机底座9上，可移动式皮带机底座9放置于实验平台4的第二层平台上。上料皮带8输出端罩有皮带头轮罩10，皮带头轮罩10直接与全透明炉顶布料设备整体模型2中的换向溜槽连接。

炉料卷扬提升系统将炉料装入炉料存储仓，其后通过炉料存储仓储料后放入上料皮带8，由上料皮带8送入全透明炉顶布料设备整体模型2。

该上料皮带，按1：15比例制作，宽度160mm，常规转速2m/s,附有变频调速系统，能通过调速进行料批、料重试验，结合生产实际情况，验证炉顶设备设计的合理性，进行炉顶设备赶料能力研究。

（二） 全透明炉顶布料设备整体模型