一种高炉布料模型散状料界面效应的变形状况测量方法技术

本发明专利技术涉及一种高炉布料模型散状料界面效应的变形状况测量方法，属于冶金行业模型试验测量技术领域。技术方案是：布料前，将两种颜色不同的染色示踪剂分别喷洒在烧结矿和焦炭表面，为其染上不同颜色以便以后的观察，使用专用切割器对炉料进行切割、分离、称重，完成高炉布料模型的布料界面效应变形试验。本发明专利技术的优点和效果：本方法应用领域广，操作简单，测量准确，方便直观，既节约试验材料及试验炉料，又减少试验工作量，可以有针对性的解析散状料断面形状的分布规律，是实验室研究模型内布料规律非常实用的发明专利技术方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于冶金行业模型试验测量

技术介绍
在冶金试验室进行高炉布料模型试验时，经常会进行布料工作，即将不同的散状料如烧结矿和焦炭按照生产现场的料制分批进行布料，由于烧结矿和焦炭粒度存在差异，这就会发生界面效应现象。界面效应是指不同的炉料在料面上的相互作用，主要有混合(即渗透)和变形(滚动)两个方面，对布料的料面形状有影响。它给高炉操作带来的缺陷是首先它破坏了炉料的层状结构，使布料操作复杂化；其次，由于矿、焦的相互作用界面上的相互渗透是不可避免的，这对料柱透气性会产生不利影响，即界面效应中混合层厚的部分透气性差。总之，界面效应的缺陷是使矿焦料面形状发生改变，另外烧结矿和焦炭等所布散状 料的颜色相近用肉眼不容易分清，而且发生变形时发生偏析和滚动，给测量界面形状和研究界面效应以及调整为合理的料面形状增加了难度。高炉布料模型的布料界面效应分为混合和变形两种情况，采用两种方法进行测量。高炉布料模型试验专用术语解释 环位是指将炉喉按面积分成11等分，每一个等面积圆环对应无钟布料溜槽的一个角度范围。环位偏差是指布料料制的角度对应的某一个环位，如果不发生界面效应现象，该角度布的料应该落在该环位上，这就是环位偏差。炉料滚动因为炉内的料面形状是曲线形状，炉料按环位对应角度布入高炉炉喉后，炉料在曲线料面形状上要产生滚动现象，滚动量与料面形状曲线坡度有关系。料面形状高炉炉喉是一个圆形，在整个炉喉面积上的形状对高炉内煤气分布有作用效应。对于科学研究一般是指炉喉断面的曲线形状，即假想将炉喉断面按某一直径方向切开，炉喉表面布料的曲线形状、高炉操作人员想要得到的是所布的料沿炉喉断面的形状曲线，对某环位煤气流发展充分，即煤气流速快，表现为煤气温度高，C02%较低，就要在该环位增加布料量并且不希望所布料发生环位偏差，料面形状坡度小，滚动量小，这样可达到调整煤气分布的作用。
技术实现思路
本专利技术目的是提供，在高炉模型中对散状料的界面效应变形状况进行测量，分辨清楚烧结矿层渗透到焦炭层的厚度，测量出烧结矿或焦炭按环位布到炉喉后炉料滚动数量，解决
技术介绍
中存在的上述问题。本专利技术技术方案是 本专利技术采用切割法测定高炉布料模型内散状料的界面效应的变形方法——切割法测界面效应变形方法。，包含如下操作步骤 ①布料前，将两种颜色不同的染色示踪剂分别喷洒在烧结矿和焦炭表面，为其染上不同颜色； ②布料时，先将专用切割器平放在高炉布料模型内，使其上沿和料线水平，所述的专用切割器包括主体框架、单元格和切割刀，主体框架为长方体状，长方体的上面敞口，敞口处由刚性材料围成长方形边框，长方体四周侧面和底面由柔软织物封闭，主体框架的长方形腔室内由隔层垂直分割为平行排列的多个单元格，单元格的间距与环位计算的环间距一致；每个单元格的底部安装有拉链，隔层的材质与主体框架四周侧面和底面的材质相同，隔层的上部安装有切割刀； ③布料结束后，外力将专用切割器提起，这时专用切割器便在竖直方向上将炉料切割为几部分，每部分炉料分别掉进切割器下面的单元格内，继续上提切割器直至离开模型；此 时，每个单元格内的炉料即为在径向该区域所布的炉料； ④将每个单元格内的炉料取出，根据颜色不同将烧结矿和焦炭分离开，分别称重；将此分别称得的重量与环位对应角度在理论上散状料没有变形时该区域应该所布炉料重量进行对比分析，得出界面效应引起的变形。所说的两种不同颜色的染色示踪剂分别为染色示踪剂LZHl和染色示踪剂LZH2，染色示踪剂LZHl是将白色喷漆与稀料按照质量百分比30-40%白漆，60-70%稀料，二者合计比例100%首先混匀，然后加入混合后总质量5%的粘土和5%的滑石粉，最后形成灰白色溶液；染色示踪剂LZH2是将黑色喷漆与稀料按照30-40%黑漆，60-70%稀料，二者合计比例100%首先混匀，然后加入混合后总质量5%的粘土和5%的滑石粉，最后形成黑色溶液。本专利技术所述的染色示踪剂LZHl和染色示踪剂LZH2，尽管它们颜色不同，但都具有如下特性①重量轻，易喷洒，②成本低，③颜色鲜艳短期不易掉落，④喷洒在烧结矿和焦炭表面不改变形状。所述的专用切割器匹配有升降装置，升降装置与主体框架敞口处的刚性边框相连接；所述的升降装置包括绳索、定滑轮、减速机和电机，绳索的一端固定在主体框架敞口处的刚性边框上，另一端通过定滑轮连接减速机和电机；布料结束后，用滑轮提起专用切割器四个角的绳索，这时专用切割器便在竖直方向上将炉料切割为几部分，每部分炉料分别掉进切割器下面的单元格内，继续上提切割器直至离开模型；此时，每个单元格内的炉料即为在径向该区域所布的炉料。本专利技术的优点和效果本方法应用领域广，操作简单，测量准确，方便直观，既节约试验材料及试验炉料，又减少试验工作量，可以有针对性的解析散状料断面形状的分布规律，是实验室研究模型内布料规律非常实用的专利技术方法。附图说明附图I是本专利技术实施例测量高炉布料模型的布料界面效应的混合状况的专用切割器结构示意 图中5_切割刀，6-绳索，7-定滑轮，8-减速机，9-电机，10-主体框架，11-单元格，12-隔层。具体实施例方式以下通过实施例，对本专利技术做进一步说明。实施例为高炉布料模型内界面效应的变形方面。在布料过程中，由于上层炉料对下层炉料的撞击、推挤作用，料面发生不规则变形。主要表现为散状料的偏析、滚动甚至出现坍塌事件。通过研究发现界面效应的变形主要由于炉料沿水平方向滚动引起的，变形主要发生在料面形状有坡度的地方。料面断面形状实质是一批料布入炉内后沿高炉径向断面的变化曲线。布料时大多采用多环布料，一般将炉喉料面形状划分为三部分即边缘环带、中间环带、中心焦堆。 边缘环带即边缘平台，中间环带即中间漏斗，中心焦堆即高炉中心区域的焦炭量。对于变形方面的复杂情况，若是简单的根据直观所见到的料面形状来研究两种散状料的界面效应显然是行不通的，针对此问题专利技术了切割法测定模型内散状料的界面效应的变形方法——切割法测界面效应变形方法。，测量高炉布料模型的布料界面效应的变形状况，包含如下操作步骤 ①将染色示踪剂LZHl和染色示踪剂LZH2准备好；染色示踪剂LZHl是将白色喷漆与稀料按照I :3质量百分比混合，然后加入混合后总质量5%的粘土和5%的滑石粉，最后形成灰白色溶液；染色示踪剂LZH2是将黑色喷漆与稀料按照I :3质量百分比混合，然后加入混合后做质量5%的粘土和5%的滑石粉，最后形成黑色溶液； ②布料前，将染色示踪剂LZHl和染色示踪剂LZH2分别喷洒在烧结矿和焦炭表面，为其染上不同颜色； ③布料时，先将专用切割器平放在高炉布料模型内，使其上沿和料线水平，所述的专用切割器包括主体框架、单元格、切割刀和升降装置，主体框架为长方体状，长方体的上面敞口，敞口处由刚性材料围成长方形边框,长方体四周侧面和底面由柔软织物封闭，主体框架的长方形腔室内由隔层垂直分割为平行排列的多个单元格，单元格的间距与环位计算的环间距一致；每个单元格的底部安装有拉链，隔层的材质与主体框架四周侧面和底面的材质相同，隔层的上部安装有切割刀，升降装置与主体框架敞口处的刚性边框相连接；所述的升降装置包括绳索、定滑轮、减速机和电机，绳索的一端固定在主体框架敞口处的刚性边框上，另一端通过定滑轮连接减速机和电机； ④本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高炉布料模型散状料界面效应的变形状况测量方法，测量高炉布料模型的布料界面效应的变形状况，其特征在于包含如下操作步骤：①布料前，将两种颜色不同的染色示踪剂分别喷洒在烧结矿和焦炭表面，为其染上不同颜色；②布料时，先将专用切割器平放在高炉布料模型内，使其上沿和料线水平，所述的专用切割器包括主体框架、单元格和切割刀，主体框架为长方体状，长方体的上面敞口，敞口处由刚性材料围成长方形边框，长方体四周侧面和底面由柔软织物封闭，主体框架的长方形腔室内由隔层垂直分割为平行排列的多个单元格，单元格的间距与环位计算的环间距一致；每个单元格的底部安装有拉链，隔层的材质与主体框架四周侧面和底面的材质相同，隔层的上部安装有切割刀；③布料结束后，外力将专用切割器提起，这时专用切割器便在竖直方向上将炉料切割为几部分，每部分炉料分别掉进切割器下面的单元格内，继续上提切割器直至离开模型；此时，每个单元格内的炉料即为在径向该区域所布的炉料；④将每个单元格内的炉料取出，根据颜色不同将烧结矿和焦炭分离开，分别称重；将此分别称得的重量与环位对应角度在理论上散状料没有变形时该区域应该所布炉料重量进行对比分析，得出界面效应引起的变形。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李志全，张红闯，魏琼花，游想琴，郭兰芬，贾文君，
申请(专利权)人：河北钢铁股份有限公司邯郸分公司，
类型：发明
国别省市：