[發明專利]一種鐵水預處理模擬試驗裝置

無效

• 申請號: 201210124039.5
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN102680532A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 羅志國;孫俊杰;鄒宗樹;張樹才;茹家勝
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，特別涉及一種鐵水預處理模擬試驗裝置。

背景技術

鐵水預處理主要目的是降低成品鋼中P、S含量，使進入轉爐的鐵水初始P、S含量比較低，為最終獲得低P低S鋼坯創造條件，目前，公知的一般的鐵水預處理模擬試驗裝置僅能測量一些相關的實驗數據，不能實現自動流量調節控制；不能實現系統安全機制工藝連鎖、切斷等控制；不能實現過程及實驗數據的保存和查詢；不能實現參數畫面的顯示，給科研和教學帶來了諸多不便。為了更好的控制鐵水成分變化，需要精確的知道所噴粉劑在包內的停留時間、均混時間和穿透比的實時數據，需要更精確的控制流量調節，需要事后查詢過程數據，進而為優化鐵水預處理工藝提供數據參考。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種鐵水預處理模擬試驗裝置。

一種鐵水預處理模擬試驗裝置，包括鐵水包、噴粉罐、控制電柜、儲氣罐。

鐵水包的本體，根據實驗需要，由實際生產中的鐵水包形狀按比例設計；鐵水包外圍設有方罩，方罩外形為長方體，用于消除觀察時折射的影響，方罩采用材料為有機玻璃；鐵水包底部有支架支撐，支架采用方管鋼支架；鐵水包側壁安裝有電導率信號采集端口，電導率儀與電導率信號采集端口連接，電導率儀通過該采集端口采集鐵水包內液體的電導率信號，鐵水包上方設有噴槍，噴槍為細長無縫鋼管，交流電動機拖動絲杠聯結裝置與噴槍連接，控制噴槍升降。

噴粉罐上安裝第一壓力表和第一安全閥，第一壓力表實時監測噴粉罐內壓力，第一安全閥用于實驗結束后和出現事故時排壓，噴粉罐頂部設有給料裝置，給料裝置包括稱料緩沖器、錐形入料口和球形給料閥；稱料緩沖器與重力傳感器相連，實時測量剩余粉劑質量；球形給料閥安裝在噴粉罐上，用于控制粉劑的加入時機，錐形入料口置于球形給料閥上；粉劑流化設備包括第一質量流量控制器、第二質量流量控制器和第三質量流量控制器，粉劑流化所需氣體由三個質量流量控制器聯合控制，三個粉劑流化氣體管道的兩端分別與從儲氣罐出來的總管道和噴粉罐底部連接。

從儲氣罐出來的氣體總管道中依次安裝有第二壓力表、第一旋擰閥和第一壓力變送器；第二壓力表實時測量管道中的氣體流量和氣體壓力；第一旋擰閥是用于控制噴吹氣體的開關；第一壓力變送器將采集的氣體壓力參數轉變成標準的電信號，儲氣罐側面安裝第二安全閥，第二安全閥用于在處理突發事故時釋放儲氣罐里的氣體；儲氣罐與空氣壓縮機相連的氣體輸送管道上依次設置第二旋擰閥和第二壓力變送器，空氣壓縮機將壓縮后的空氣輸送到儲氣罐；

所述控制電柜中，包括通信裝置、PLC控制器、上位組態計算機和顯示器，計算機通過通信裝置連接PLC，實現控制與數據同步采集，顯示器與計算機配套使用。計算機進行數據設置把各相關量實時顯示，PLC內部通過預先編程實現整個設備的動作連鎖與連續執行，噴槍升降由交流電動機拖動絲杠聯結裝置按照上位計算機上設置的參數執行程序運行；控制電柜中還安裝有報警器，當氣體壓力過大或者在處理易爆氣體漏氣時發出警報。電導率儀與上位組態計算機連接，計算機中裝有電導率儀配套驅動軟件，交流電動機拖動絲杠聯結裝置和重力傳感器、三個質量流量控制器均與控制電柜中的PLC相連。電導率儀通過實時采集液體電導率，并同步顯示在組態畫面中。試驗數據可以根據需要全部或部分的在計算機中記錄和保存，也可進行表格、曲線、數據庫等格式的導出。

采用本發明試驗裝置進行鐵水預處理模擬試驗，具體步驟如下：

步驟1：初始化工藝參數，包括鐵水包的尺寸、熔池液面高度、噴槍距熔池底部的距離、粉劑粒度、固氣比、粉劑每次加入量和初始氣體流量數據，選擇試驗所需的熔劑、示蹤劑。

步驟2：選擇要測量的選項：均混時間、停留時間或者穿透比；根據選擇測量的選項加入適量的熔劑，如果選擇測量穿透比，則需要選擇合適的捕獲劑并加入適量于熔劑頂部。

步驟3：調節噴粉罐、儲氣罐和噴槍：利用與機電控制裝置相連的重力感應器控制噴粉罐中的粉劑加入量，利用與控制裝置相連的三個質量流量控制器控制氣體流量，調節三個管道中的質量流量控制器，實現氣體分配，利用交流電動機拖動絲杠聯結裝置控制噴槍的升降。

步驟4：開始噴吹粉劑，用電導率儀測量熔池中示蹤劑的含量，實時用計算機記錄示蹤劑含量的變化，觀察示蹤劑含量是否穩定，示蹤劑含量穩定后保存記錄數據，即得到均混時間，穩定后的溶解量與總的示蹤劑量的比值即為穿透比。

步驟5：如果需要繼續測量其它組實驗，轉到步驟2。否則結束實驗。

有益效果：