[发明专利]一种模拟冶金炉窑搅拌混合可视化过程的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟冶金炉窑搅拌混合可视化过程的装置，属于冶金工程技术领域。

背景技术

在冶金行业中，冶金反应器占据非常重要的地位，其工艺原理就是通过搅拌方法来达到金属与需要组分(合金元素及冶炼粉剂)的混合及与有害组分(非金属夹杂物)的分离的目的，目前冶金行业冶金反应器中广泛使用的是喷吹气体搅拌方法，气体被喷进冶炼反应器中，通过在喷嘴附近形成的气泡上浮作用，驱动反应器内金属液体做循环流动，均匀金属熔液温度和成分，促进金属液内的化学反应，但由于气泡受浮力而单方向向上运动，常造成反应器边角部具有死区，导致搅拌效率低下，搅拌效果不理想。

电炉贫化法是目前世界上工业冶金贫化处理的主要方法之一，采用大功率的电弧炉，其工作原理是导电电极间通过金属熔液面产生电弧而制热，因此，通过调节电极与金属熔液面的间距，改变电极电流大小，控制发热功率，即可控制炉内熔化温度，而满足生产工艺需要。电炉电极与金属熔液面间距的调节, 是通过对电极提升机构驱动电机的转速控制来实现，电炉电极升降控制的精确度和可靠性，直接关系到冶炼工艺对炉内熔化温度控制需求的实现，由于早期的贫化电炉的电极升降采用传统的继电器逻辑控制，系统元件多，接线复杂，故障率高，且控制水平低，给系统操作和维护带来很多不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模拟冶金炉窑搅拌混合可视化过程的装置，该装置包括悬挂装置1、固定槽19、电极20、喷枪插入孔21、空气压缩机22、玻璃槽23、透明挡板24、沉淀池25、蓄水池26、泵27、进水孔28、排水孔29，空气压缩机22通过圆管9与悬挂装置1上的空气分流器6连接，玻璃槽23的上端设有固定槽19，固定槽19上设有一个以上的喷枪插入孔21和一个以上的电极20，玻璃槽23的两侧分别设有一个以上的进水孔28和一个以上的排水孔29，玻璃槽23的内部设有透明挡板24，喷枪13与悬挂装置1上的玻璃转子流量计10连接，喷枪13通过喷枪插入孔21插入玻璃槽23中，玻璃槽23的排水孔29通过管道与沉淀池25连接，沉淀池25通过一上一下两个管道与蓄水池26连接，蓄水池26通过管道与泵27连接，泵27通过管道与玻璃槽23上的进水孔28连接。 

本发明所述悬挂装置1包括垂直钢条2、圆板3、细钢管4、圆形圈5、空气分流器6、分接口7、总接口8、玻璃转子流量计10，圆板3与圆形圈5通过两个以上的细钢管4连接，空气分流器6置于圆形圈5上，玻璃转子流量计10悬挂在细钢管4上，所述空气分流器6包括两个以上的分接口7和一个总接口8，玻璃转子流量计10的出口12与喷枪13连接，玻璃转子流量计10的入口11与空气分流器6的分接口7连接，空气分流器6的总接口8与圆管9的一端连接，圆管9的另一端与空气压缩机22连接，垂直钢条2下端与圆板3连接，在垂直钢条2上设置有悬挂孔。

本发明所述空气压缩机22与空气分流器6之间的管道上设有阀门Ⅰ30，沉淀池25与玻璃槽23的之间的管道上设有阀门Ⅱ31，蓄水池26与沉淀池25之间的上管道上设有阀门Ⅵ35、下管道上设有阀门Ⅲ32，在泵27与蓄水池26之间的管道上设有阀门Ⅳ33，在玻璃槽23与泵27之间的管道上设有阀门Ⅴ34。

本发明所述电极20一端的外部设有固定体14，固定体14的外部设有三角支脚15、凸起16，在凸起16上设有螺丝口17和螺丝18，螺丝口17是内壁有螺纹与螺丝18相匹配，电极20口径比固定体14内径略小，电极20能插入固定体14中，电极20插入固定体14后，通过拧紧穿过螺丝口17的螺丝18固定电极20，4个凸起16被4个三角支脚15间隔且对称分布在固定体14外壁中部，固定电极时，能使电极20均匀受力，固定效果更佳，此外，可通过变化电极20的插入深度而上下调节电极，提升电极升降和控制的精确度。

本发明所述装置可放置于上方盖有皮垫、下方安装有4个轮子的桌子上，轮子可使该水模型装置整体移动，皮垫起缓冲作用，可防止模型振动。

本发明所述喷枪13可以喷气体和液体，在玻璃槽23内可通过透明挡板24实现分区域模拟，通过泵27实现底部水流动，从而模拟渣的流动，在此前提下，沉淀池25可以对加入的模拟沙子等物质替代进行沉淀，流入储水池26，实现水循环，此外，该装置还可模拟分层搅拌过程。