[發明專利]一種高爐布料模型散狀料界面效應的變形狀況測量方法

有效

• 申請號: 201210302153.2
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN102808052A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 李志全;張紅闖;魏瓊花;游想琴;郭蘭芬;賈文君
• 申請（專利權）人: 河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00;C21B7/18;G01N33/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 曹淑敏

技術領域

本發明涉及一種高爐布料模型散狀料界面效應的變形狀況測量方法，屬于冶金行業模型試驗測量技術領域。

背景技術

在冶金試驗室進行高爐布料模型試驗時，經常會進行布料工作，即將不同的散狀料如燒結礦和焦炭按照生產現場的料制分批進行布料，由于燒結礦和焦炭粒度存在差異，這就會發生界面效應現象。界面效應是指不同的爐料在料面上的相互作用，主要有混合（即滲透）和變形（滾動）兩個方面，對布料的料面形狀有影響。它給高爐操作帶來的缺陷是：首先它破壞了爐料的層狀結構，使布料操作復雜化；其次，由于礦、焦的相互作用界面上的相互滲透是不可避免的，這對料柱透氣性會產生不利影響，即界面效應中混合層厚的部分透氣性差?？傊?，界面效應的缺陷是使礦焦料面形狀發生改變，另外燒結礦和焦炭等所布散狀料的顏色相近用肉眼不容易分清，而且發生變形時發生偏析和滾動，給測量界面形狀和研究界面效應以及調整為合理的料面形狀增加了難度。高爐布料模型的布料界面效應分為混合和變形兩種情況，采用兩種方法進行測量。

高爐布料模型試驗專用術語解釋：

環位是指將爐喉按面積分成11等分，每一個等面積圓環對應無鐘布料溜槽的一個角度范圍。

環位偏差是指布料料制的角度對應的某一個環位，如果不發生界面效應現象，該角度布的料應該落在該環位上，這就是環位偏差。

爐料滾動：因為爐內的料面形狀是曲線形狀，爐料按環位對應角度布入高爐爐喉后，爐料在曲線料面形狀上要產生滾動現象，滾動量與料面形狀曲線坡度有關系。

料面形狀：高爐爐喉是一個圓形，在整個爐喉面積上的形狀對高爐內煤氣分布有作用效應。對于科學研究一般是指爐喉斷面的曲線形狀，即假想將爐喉斷面按某一直徑方向切開，爐喉表面布料的曲線形狀、高爐操作人員想要得到的是所布的料沿爐喉斷面的形狀曲線，對某環位煤氣流發展充分，即煤氣流速快，表現為煤氣溫度高，CO2%較低，就要在該環位增加布料量并且不希望所布料發生環位偏差，料面形狀坡度小，滾動量小，這樣可達到調整煤氣分布的作用。

發明內容

本發明目的是提供一種高爐布料模型散狀料界面效應的變形狀況測量方法，在高爐模型中對散狀料的界面效應變形狀況進行測量，分辨清楚燒結礦層滲透到焦炭層的厚度，測量出燒結礦或焦炭按環位布到爐喉后爐料滾動數量，解決背景技術中存在的上述問題。

本發明技術方案是：

本發明采用切割法測定高爐布料模型內散狀料的界面效應的變形方法——切割法測界面效應變形方法。

一種高爐布料模型散狀料界面效應的變形狀況測量方法，包含如下操作步驟：

①布料前，將兩種顏色不同的染色示蹤劑分別噴灑在燒結礦和焦炭表面，為其染上不同顏色；

②布料時，先將專用切割器平放在高爐布料模型內，使其上沿和料線水平，所述的專用切割器包括主體框架、單元格和切割刀，主體框架為長方體狀，長方體的上面敞口，敞口處由剛性材料圍成長方形邊框，長方體四周側面和底面由柔軟織物封閉，主體框架的長方形腔室內由隔層垂直分割為平行排列的多個單元格，單元格的間距與環位計算的環間距一致；每個單元格的底部安裝有拉鏈，隔層的材質與主體框架四周側面和底面的材質相同，隔層的上部安裝有切割刀；

③布料結束后，外力將專用切割器提起，這時專用切割器便在豎直方向上將爐料切割為幾部分，每部分爐料分別掉進切割器下面的單元格內，繼續上提切割器直至離開模型；此時，每個單元格內的爐料即為在徑向該區域所布的爐料；

④將每個單元格內的爐料取出，根據顏色不同將燒結礦和焦炭分離開，分別稱重；將此分別稱得的重量與環位對應角度在理論上散狀料沒有變形時該區域應該所布爐料重量進行對比分析，得出界面效應引起的變形。

所說的兩種不同顏色的染色示蹤劑分別為染色示蹤劑LZH1和染色示蹤劑LZH2，染色示蹤劑LZH1是將白色噴漆與稀料按照質量百分比30-40%白漆，60-70%稀料?，二者合計比例100%首先混勻，然后加入混合后總質量5%的粘土和5%的滑石粉，最后形成灰白色溶液；染色示蹤劑LZH2是將黑色噴漆與稀料按照30-40%黑漆，60-70%稀料?，二者合計比例100%首先混勻，然后加入混合后總質量5%的粘土和5%的滑石粉，最后形成黑色溶液。

本發明所述的染色示蹤劑LZH1和染色示蹤劑LZH2，盡管它們顏色不同，但都具有如下特性：①重量輕，易噴灑，②成本低，③顏色鮮艷短期不易掉落，④噴灑在燒結礦和焦炭表面不改變形狀。