一種高爐布料模型散狀料界面效應的混合狀況測量方法
2023-05-01 16:37:06
專利名稱：一種高爐布料模型散狀料界面效應的混合狀況測量方法
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混合狀況測量方法，屬於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，由於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，使布料操作複雜化；其次，由於礦、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。總之，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，採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鍾布料溜槽的一個角度範圍。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後，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係。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。對於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，C02%較低，就要在該環位增加布料量並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混合狀況測量方法，在高爐模型中對散狀料的界面效應混合狀況進行測量，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後爐料滾動數量，解決背景技術中存在的上述問題。本發明技術方案是
一種高爐布料模型散狀料界面效應的混合狀況測量方法，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，為其染上不同顏色以便以後的觀察；
②向高爐布料模型內布料，按照公知的相似理論，計算模型試驗燒結礦和焦炭的布料量，該燒結礦和焦炭為已經著色的試驗爐料；
③在高爐布料模型上建立坐標系，根據不同的顏色狀態，測量每個環位的料面斷面形狀和高度，包括純焦炭高度、焦炭和燒結礦混合的高度、純燒結礦的高度，然後繪出高爐布料模型內散狀料的混合圖形，完成試驗；
所說的兩種不同顏色的染色示蹤劑分別為染色示蹤劑LZHl和染色示蹤劑LZH2，染色示蹤劑LZHl是將白色噴漆與稀料按照30-40%白漆，60-70%稀料，二者合計比例100%首先混勻，然後加入混合後總質量5%的粘土和5%的滑石粉，最後形成灰白色溶液；染色不蹤劑 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，然後加入混合後總質量5%的粘土和5%的滑石粉，最後形成黑色溶液。本發明所述的染色示蹤劑LZHl和染色示蹤劑LZH2，儘管它們顏色不同，但都具有如下特性①重量輕，易噴灑，②成本低，③顏色鮮豔短期不易掉落，④噴灑在燒結礦和焦炭表面不改變形狀。本發明的優點和效果本方法應用領域廣，操作簡單，測量準確，方便直觀，既節約試驗材料及試驗爐料，又減少試驗工作量，可以有針對性的解析散狀料斷面形狀的分布規律，是實驗室研究模型內布料規律非常實用的發明方法。
附圖I是本發明實施例高爐布料模型內散狀料的混合示意 圖中1-焦炭，2-燒結礦，3-焦炭，4-焦炭+燒結礦。
具體實施例方式以下通過實施例，對本發明做進一步說明。實施例為高爐布料模型內界面效應的混合方面。兩種粒度不同的爐料同時或者分別裝入爐內，在布料界面上互相滲透，形成混合層，這就是界面效應的混合方面。針對混合現象的界面效應，本發明的測量方法為散狀料混合後在界面上，燒結礦落在焦炭上面，其中部分粒度較小的燒結礦滲到粒度較大焦炭層的孔隙當中，在界面上形成礦中有焦，焦中有礦的礦焦混合層，參照附圖I。一種高爐布料模型散狀料界面效應的混合狀況測量方法，包含如下操作步驟
①將染色示蹤劑LZHl和染色示蹤劑LZH2準備好；染色示蹤劑LZHl是將白色噴漆與稀料按照I :3質量百分比混合，然後加入混合後總質量5%的粘土和5%的滑石粉，最後形成灰白色溶液；染色示蹤劑LZH2是將黑色噴漆與稀料按照I :3質量百分比混合，然後加入混合後做質量5%的粘土和5%的滑石粉，最後形成黑色溶液；
②布料前，將染色示蹤劑LZHl和染色示蹤劑LZH2分別噴灑在燒結礦和焦炭表面，為其染上不同顏色以便以後的觀察；
③向高爐布料模型內布料，按照公知的相似理論，計算模型試驗燒結礦和焦炭的布料量，該燒結礦和焦炭為已經著色的試驗爐料；④在高爐布料模型上建立坐標系，根據不同的顏色狀態，測量每個環位的料面斷面形狀和高度，包括純焦炭高度、焦炭和燒結礦混合的高度、純燒結礦的高度，然後繪出高爐布料模型內散狀料的混合圖形，參照附圖1，完成試驗。·
權利要求
1.一種高爐布料模型散狀料界面效應的混合狀況測量方法，其特徵在於包含如下操作步驟 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，為其染上不同顏色以便以後的觀察； ②向高爐布料模型內布料，按照公知的相似理論，計算模型試驗燒結礦和焦炭的布料量，該燒結礦和焦炭為已經著色的試驗爐料； ③在高爐布料模型上建立坐標系，根據不同的顏色狀態，測量每個環位的料面斷面形狀和高度，包括純焦炭高度、焦炭和燒結礦混合的高度、純燒結礦的高度，然後繪出高爐布料模型內散狀料的混合圖形，完成試驗。
2.根據權利要求I所述一種高爐布料模型散狀料界面效應的混合狀況測量方法，其特徵在於所說的兩種不同顏色的染色示蹤劑分別為染色示蹤劑LZHl和染色示蹤劑LZH2，染色示蹤劑LZHl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，然後加入混合後總質量5%的粘土和5%的滑石粉，最後形成灰白色溶液；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，然後加入混合後總質量5%的粘土和5%的滑石粉，最後形成黑色溶液。
全文摘要
本發明涉及一種高爐布料模型散狀料界面效應的混合狀況測量方法，屬於冶金行業模型試驗測量技術領域。技術方案是布料前，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，為其染上不同顏色以便以後的觀察；然後繪出高爐布料模型內散狀料的混合圖形，完成高爐布料模型的布料界面效應混合試驗；本發明的優點和效果本方法應用領域廣，操作簡單，測量準確，方便直觀，既節約試驗材料及試驗爐料，又減少試驗工作量，可以有針對性的解析散狀料斷面形狀的分布規律，是實驗室研究模型內布料規律非常實用的發明方法。
文檔編號C21B7/00GK102808054SQ20121030215
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月23日 優先權日2012年8月23日
發明者李志全, 張紅闖, 魏瓊花, 遊想琴, 郭蘭芬, 賈文君 申請人:河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司