[發(fā)明專利]模擬實驗用多功能回轉窯裝置

在審

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• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109405533A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設計）人: 丁學勇;王博;張笑菲;張穎異;居天華;杜紅兵
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: F27B7/12
• 分類號: F27B7/12;F27B7/20;F27B7/26;F27B7/34;F27B7/36;F27B7/42
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

本發(fā)明提供一種模擬實驗用多功能回轉窯裝置，包括回轉窯本體、傳動裝置、溫度控制裝置和傾角調控裝置；所述回轉窯本體外部設有用于記錄回轉窯內部反應現(xiàn)象的高速攝像機；所述傳動裝置置于所述回轉窯本體兩端的側面，帶動所述回轉窯本體旋轉；所述溫度控制裝置置于所述回轉窯本體外部，用于模擬實際鐵礦還原生產中不同的時間段所述爐管內的溫度；所述傾角調控裝置置于所述回轉窯本體外部，用于調整所述回轉窯本體的傾角。上述裝置回轉窯內進行實時觀察錄像，研究不同氣體對回轉窯生產的影響，設置多段升溫保溫過程模擬物料在整個回轉窯內的反應過程，并且根據(jù)實驗需要調整回轉窯的各種參數(shù)設置。

技術領域

本發(fā)明涉及冶金技術領域，具體涉及一種模擬實驗用多功能回轉窯裝置。

背景技術

由于環(huán)境壓力和焦炭資源的短缺，直接還原煉鐵工藝在我國獲得大力發(fā)展。回轉窯法作為煤基直接還原的主導工藝備受關注。相對于傳統(tǒng)高爐，針對回轉窯工藝的研究還并不完善，尤其是實驗室階段的模擬研究偏少。主要在于目前國內已知的實驗室規(guī)模管式爐的功能比較單一，要么無法旋轉，無法模擬回轉窯旋轉的功能；要么為敞開式連續(xù)生產，無法控制爐內氣氛用以研究氣體對反應區(qū)物料的影響；要么為兩端封閉式無法對爐管內反應區(qū)進行觀察記錄；要么爐管直徑過小——在冶金領域尤其是回轉窯類反應器無法使用粉料的情況下，礦物多選取塊礦或者球團礦，其尺寸均達到5mm以上，球團直徑一般更是達到10mm及以上，過小的爐管無法準確模擬物料在回轉窯的旋轉運動以及物料填充量對回轉窯工藝的影響情況。以上幾種情況均無法合理地模擬實際生產。

為此，亟需一種適用于模擬實驗的多功能回轉窯模擬裝置。

發(fā)明內容

為解決現(xiàn)有技術中的問題，本發(fā)明提供一種模擬實驗用多功能回轉窯裝置，所述回轉窯裝置包括回轉窯本體、傳動裝置4、溫度控制裝置9和傾角調控裝置10；

所述回轉窯本體內部設置爐管8，所述爐管8兩端分別設置進氣管道和尾氣排放管道，所述回轉窯本體外部設有用于記錄回轉窯內部反應現(xiàn)象的高速攝像機1；

所述傳動裝置置于所述回轉窯本體兩端的側面，帶動所述回轉窯本體旋轉；

所述溫度控制裝置9置于所述回轉窯本體外部，用于模擬實際鐵礦還原生產中不同的時間段所述爐管8內的溫度；

所述傾角調控裝置10置于所述回轉窯本體外部，用于調整所述回轉窯本體的傾角。

所述爐管與所述進氣管道通過第一旋轉接頭連接2a，

所述爐管與所述尾氣排放管道通過第二旋轉接頭連接2b；以使在鐵礦還原過程中所述爐管轉動時，所述進氣管道和所述尾氣排放管道靜止。

所述高速攝像機1和所述進氣管道與爐管相對的一端連接，

所述進氣管道和高速攝像機1的連接為可拆卸式連接。

所述所述爐管兩端第一旋轉接頭2a和第二旋轉接頭2b直接分別設有法蘭3，所述傳動裝置4通過控制法蘭3轉動帶動爐管轉動。

所述爐管內設有隔熱爐塞5；

所述爐塞將所述爐管分為反應區(qū)和非反應區(qū)，并對反應區(qū)的物料進行隔絕和保溫。

所述隔熱爐塞5為活動式爐塞，通過調整爐塞在爐管內的位置，改變爐管內部反應區(qū)的長度。

所述爐管材質為石英、剛玉、特殊鋼材中的一種。

所述回轉窯本體傾斜角度范圍為0-30°。

所述傳動裝置轉速為0-5r/min。

所述回轉窯本體設置加熱裝置，所述加熱裝置包括熱電偶6和加熱管7；所述熱電偶用于對測定爐管溫度。