实施方式:
[0041](I)实验系统的构造过程:
[0042]该套实验系统的主体部分(并列料罐和高炉)形状与实际生产设备保持一致，按照一定比例缩小制作而成。基于此比例，该套系统包含的其他各个部分均按照相应比例进行缩小，缩小的前提是实验结果能够反应实际生产中的高炉布料。其各个部分的设备布置紧凑，前后道工序之间高度衔接，从空间尺度和时间尺度上进行优化与整合，以达到预期目的。
[0043](2)实验流程的具体实施:
[0044]A.从烧结厂和焦化厂取回的成品烧结矿和成品焦炭，原料储存于系统I中，其中共包含5个大型储罐及对应平台，其中2个储存烧结矿，2个储存焦炭，另外I个储存各个工序环节中产生的累积废料。
[0045]B.实验时，将小型储罐放于平板车上，并推至储料系统2的平台下部，使小型储罐基本与大型储罐基本同轴，打开储罐下部的阀门放料于小型储罐中。放料结束，关闭阀门，推出平板车，用行车运输小型储罐至破碎系统。
[0046]C.小型储罐运输于破碎系统3的破碎机入口处，在破碎机出料处放置平板车与相应小型储罐，开启破碎机，待破碎机运行稳定之后，打开上部的小型储罐底部阀门适当开度，稳定落料于破碎机内。如果后续工序需要物料粒度较小，可在开启电机前增加摆锤，反之则减少摆锤。摆锤数目视具体情况而定。破碎结束，将平板车推出，用行车运输小型储罐至干燥系统。
[0047]D.开启小型储罐的底部阀门，放出破碎后的物料到干燥托盘上，将托盘置于干燥箱内，加热保温一段时间，待水分达到相应要求后取出，装入小型储罐。干燥时间长短取决于破碎后的物料所含水分，以不影响物料的力学属性为宜。
[0048]E.用行车将干燥后的物料运输至磁选系统4的入口处，在磁选机三个出料处分别同时放置平板车与相应小型储罐，开启磁选机，待磁选机皮带稳定运行后，打开小型料罐底部阀门放料，强磁性、弱磁性和无磁性的物料分别落入三个小型储罐中，实现了实验原料的磁性分选。自制小型球团矿，也通过磁选机进行磁性过滤。对于焦炭来说，有很少的强磁料和弱磁料成为废料；对于烧结矿来说，有一部分弱磁料和无磁料成为废料；对于球团矿来说，有一部分强磁料和无磁料成为废料，将这几部分废料置入储存系统I的废料储罐中。
[0049]F.磁选后的焦炭和烧结矿依次用行车运输至筛分系统5的入口处，在振动筛分机的五个个出料处分别同时小型容器，开启振动筛分机，待筛分机稳定运行后，打开小型料罐底部阀门放料，五个粒级的物料分别落入五个小型容器中，实现了实验原料的粒度筛分。
[0050]G.待焦炭和烧结矿分出粒级之后，按照布料实验的要求和粒度配比，分别计算所需焦炭、烧结矿各个粒级所需物料质量，然后分别称重配比，并称量球团矿，依次混匀焦炭形成焦批，混匀烧结矿和球团矿形成矿批。若经过前述工序，筛分后的某些粒度总质量不能满足配料要求，可以适当加大处理物料的质量，或者提前做好原料处理。配比好的物料可作为高炉布料的实验物料。
[0051]H.在正常布料之前，需对参考炉体和实验炉体充填底焦。确保实验炉体和参考炉体紧密贴合在一起，然后用行车运输底焦至高炉布料模型二层平台P2，往炉内装入底焦。待底焦达到设定料线之后，用行车分别运输焦批和矿批至二层平台P2。开启送风系统11，然后分批次分别将焦批和矿批装入料罐，然后经过微型布料系统，将实验物料布入实验炉体和参考炉体。
[0052]1.布料实验结束，挪开参考炉体9，可以观察和测量实验炉体炉内的情况，包括料面分布情况，粒度分布情况以及气流分布情况，此为一次实验循环。
[0053]J.待所有观察和测量结束以后，启动一层平台Pl上的抽料系统，用真空吸料机从实验炉体和参考炉体的炉喉部位吸出物料，收集并排出至小型储罐。抽出的实验后物料为焦批和矿批的混合物料，再重复E?I步骤。其中在步骤E中，实验后的混合料经磁选机处理，可一次性分离出烧结矿、球团矿和焦炭。
[0054]K.在整个实验过程中，都涉及到物料的运输与处理，在各个部分的设备附近都设置有除尘罩、除尘管道及管道接口。根据实验需要，可以方便灵活地将移动除尘车与设备除尘管道相连，以达到除尘效果。
[0055]本发明具有占地面积小、结构紧凑、系统性强、实验流程连贯、节省人力物力和财力、原料适应性好、原料可重复使用、实验工作量小、实验周期短、测量准确直观的优点。可以通过实验获取高炉布料的规律，是冶金实验室研究高炉布料规律方面的非常实用的研究系统。
【主权项】
1.一种高炉冷布料模型实验系统，该系统基于实际高炉布料系统按比例缩小，其特征在于:该系统由以下部分组成， 原料储存系统，包含5个储罐及对应平台，其中4个储存原料，另一个储存废料； 破碎系统，包含破碎机，破碎机主轴上安装有摆锤，随着主轴的旋转，摆锤将物料击碎； 干燥系统，对实验原料进行干燥； 磁选系统,包含磁选机,通过物料的磁性进行物料的分离； 筛分系统，对原料进行筛分，分离出不同的粒级； 并列料罐，包含手动插板阀和料流调节阀，调节料流； 微型布料器，包含旋转电机及倾动电机，控制旋转溜槽的转动和倾动； 实验炉体，采用180度回转造型，其中实验炉体侧面用钢板，纵截面用全透明钢化玻璃制作； 参考炉体，参考炉体侧面和纵截面全部均采用钢板制作；实验炉体和参考炉体通过螺栓紧固连接； 抽料系统，抽料系统置于实验平台上，实验结束后，将混合料从实验炉体和参考炉体内抽出； 送风系统，其模拟高炉的鼓风系统，气源为压缩空气，气源接外部管网，在送风过程中气压稳定，能够控制实验炉体送风风量； 除尘系统，包含移动除尘车、除尘罩和除尘管道，移动除尘车的入口和除尘管道的出口连接。
2.一种高炉冷布料模型实验系统的操作方法，其特征在于:该方法包括以下步骤: A.从烧结厂和焦化厂取回的成品烧结矿和成品焦炭，放入原料储存系统中，其中共包含5个大型储罐及对应平台，其中2个储存烧结矿，2个储存焦炭，另外I个储存各个工序环节中产生的累积废料； B.实验时，将小型储罐放于平板车上，并推至原料储存系统平台下部，使小型储罐与大型储罐同轴，打开储罐下部的阀门放料于小型储罐中，放料结束，关闭阀门，推出平板车，用行车运输小型储罐至破碎系统； C.小型储罐运输于破碎系统的破碎机入口处，在破碎机出料处放置平板车与相应小型储罐，开启破碎机，待破碎机运行稳定之后，打开上部的小型储罐底部阀门适当开度，稳定落料于破碎机内，如果后续工序需要物料粒度较小，可在开启电机前增加摆锤，反之则减少摆锤，破碎结束，将平板车推出，用行车运输小型储罐至干燥系统； D.开启小型储罐的底部阀门，将破碎后的物料置于干燥托盘上，将托盘置于干燥箱内，加热保温一段时间，待水分达到相应要求后取出，装入小型储罐； E.用行车将干燥后的物料运输至磁选系统，在磁选机三个出料处分别同时放置平板车与相应小型储罐，开启磁选机，待磁选机皮带稳定运行后，打开小型料罐底部阀门放料，强磁性、弱磁性和无磁性的物料分别落入三个小型储罐中，实现了实验原料的磁性分选，产生的废料放入原料储存系统废料储罐中； F.磁选后的焦炭和烧结矿依次用行车运输至筛分系统，在振动筛分机的五个个出料处分别同时小型容器，开启振动筛分机，待筛分机稳定运行后，打开小型料罐底部阀门放料，五个粒级的物料分别落入五个小型容器中，实现了实验原料的粒度筛分； G.待焦炭和烧结矿分出粒级之后，按照布料实验的要求和粒度配比，分别计算所需焦炭、烧结矿各个粒级所需物料质量，然后分别称重配比，并称量球团矿，依次混匀焦炭形成焦批，混匀烧结矿和球团矿形成矿批； H.在正常布料之前，需对参考炉体和实验炉体充填底焦，确保实验炉体和参考炉体紧密贴合在一起，然后用行车运输底焦至高炉布料模型二层平台，往炉内装入底焦，待底焦达到设定料线之后，用行车分别运输焦批和矿批至二层平台，开启送风系统，分批次分别将焦批和矿批装入料罐，然后经过微型布料系统，将实验物料布入实验炉体和参考炉体；l.布料实验结束，挪开参考炉体，可以观察和测量实验炉体炉内的情况，包括料面分布情况，粒度分布情况以及气流分布情况； J.待所有观察和测量结束以后，启动一层平台上的抽料系统，用真空吸料机从实验炉体和参考炉体的炉喉部位吸出物料，收集并排出至小型储罐，抽出的实验后物料为焦批和矿批的混合物料，再重复E?I步骤，其中在步骤E中，实验后的混合料经磁选机处理，可一次性分离出烧结矿、球团矿和焦炭； K.在整个实验过程中，都涉及到物料的运输与处理，在各个部分的设备附近都设置有除尘罩、除尘管道及管道接口，将移动除尘车与设备除尘管道相连，以达到除尘效果。
【专利摘要】本发明公布了一种高炉冷布料模型实验系统及其操作方法，属于冶金试验研究技术领域。该系统由原料储存系统、破碎系统、干燥系统、磁选系统、筛分系统、并列料罐、微型布料器、实验炉体、参考炉体、抽料系统、送风系统和除尘系统组成。该套实验系统可直接利用烧结厂和焦化厂的成品料进行处理，也可利用落地小烧和落地小焦进行处理，然后进行实验操作，可以模拟实际高炉生产中的布料系统，能够得到料流轨迹、料面形状、粒度分布和气流分布的规律，使操作人员更好地理解高炉布料系统，进而不断提高其操作水平。
【IPC分类】C21B5-00, C21B7-20
【公开号】CN104561407
【申请号】CN201310504413
【发明人】朱明华, 杜屏, 赵华涛
【申请人】江苏省沙钢钢铁研究院有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月23日