Устройство для моделирования процесса разрушения кусковых материалов Советский патент 1986 года по МПК F27B17/02 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для контроля качества металлургического сырья.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов определения прочности кусковых материалов, надежности в работе и снижение затрат труда на обслуживание.

На чертеже показана схема устройства для моделирования процесса разрушения материалов.

Устройство (фиг.1) содержит печь 1, состоящую из наружной 2 и внутренней 3 труб, штуцеры 4 и 5 для подвода и отвода газа, механизм статической нагрузки (Р) и механизм динамической нагрузки, включающий электромагнит 6 и пружины 7, верхнюю 8 и нижнюю 9 колосниковые решетки, между которыми помещен испытуемый материал 10 Верхняя колосниковая решетка соединена с механизмом статической нагрузки через полый шток 11, в который вставлена термопара 12. Подвижность решетки с механизмом статической нагрузки и герметичность емкости обеспечиваются сильфонным уплотнителем 13. В штудер 5 помещен фильтр 14. Внутренняя труба снабжена съемным днищем 15 и с помощью штока 16 жестко закреплена с нижней колосниковой решеткой. Высота установки последней относительно дншца регулируется фиксатором 17. Нижняя часть трубы имеет по окружности отверстия

18диаметром 3 мм для прохода газа- восстановителя. Во внутренней трубе часть пьшенакопителя 19, ограниченна нижней колосниковой решеткой и съемным днищем, служит .накопителем 20 пыли, объем которой регулируется путем изменения высоты установки решетки относительно днища. .Внутренняя труба помещена в наружную и герметично закреплена к последней с помощью крышки 21 и болтов 22, а в печи наружная труба опирается на пружины 7 и через шток 23 связана с электромагнитом 6.

Для проведения испытания внутренняя труба ставится вертикально с открытым дном вверх, в нее на верхнюю колосниковую решетку помещается проба испытуемого материала. Исходя из объема исходной пробы материала ,устанавливается объем пьшенакопителя

19путем регулирования высоты расположения нижней колосниковой решетки

242694

относительно съемн.ого днища. Затем труба закрывается (завинчиванием) съемным днищем, вставляется в наружную трубу и герметично закрепляется S с последней с помощью крьшпсн: 21 и болтов 22.

Печь ставится на нагрев, подается газ-восстановитель и включактся механизмы статической и динамической ® нагрузок. Газ через штуцер 4 поступает в наружн;ую трубу, где нагревается, затем проходит во внутреннюю трубу и отводится из нее через штуцер 5 и фильтр 14 (путь прохода газа 15 отмечен стрелкой).

Периодическим включением электромагнита осуществляется поступательное движение емкости вниз с ускоре нием, превышающем ускорение свобод

ного падения. После опускания емкости куски материала падают на ее дно, а затем на материал действует статическая нагрузка. Возвратное движение емкости вверх, осуществляемое пружинами 7 после выключения элек- тромагнита, приводит материал, верхнюю колосниковую решетку с механизмом статической нагрузки в исходное положение без их перемещения во внутренней трубе. Образующаяся, при разрушении восстанавливаемого материала пьшь через отверстия нижней колосниковой решетки просыпается в пьшенакопитель 19, где под

воздействием динамической на - рузки она находится во взвешенном состоянии, подвергаясь восстановительной обработке в изотермической зоне печи Фильтр 14 препятствует пронив:новению гтьши в газоотводящий тракт. Поэтому вся пьшь собирается в . пьшунав:опите- ле.

В процессе эксперимента скорость нагрева, расход газа-восстановителя, статическад и динамическая ..нагрузки изменяются по заданной программме. По окончании опыта проба восстанавливаемого материала охлаждается в атмосфере нейтрального газа, затем из наружной трубы вынимается внутренняя труба, снимается с нее съемное днище и извлекается материал для оценки его прочности и степени восстановления .

Таким образом, жестким кре:плением нижней колосниковой решетки к внутренней трубе осуществляется в последней одностороннее перемещение воС

станавливаемого материала вниз за счет .возвратно-поступательного движения емкости. Снабжение внутренней трубы съемным днищем, нижней колосниковой решетки - фиксатором регули рования высоты ее установки относительно днища и штуцера отвода газа фильтром обеспечивает в нижней части внутренней трубы создание пьше- накопителя необходимого объема, в котором собирается вся образующая в процессе разрушения пыль, что подвергает весь испытуемый материал, включая и пьть, равномерной восстановительной обработке. Кроме того, с целью.устранения выноса пыли в газоотводящий тракт в штуцер отвода газа помещен фильтр.

Поэтому устройство для моделирования процесса разрушения кусковых материалов позволяет в большей сте10

2426944

пени моделировать условия восстановления и действующие на рудные материалы разнообразные силы (статические и динамические), связанные 5 с одновременными представлениями о процессе опускания шихты, заключающимися в дискретном характере ее движения в шахте доменной печи, получить более достоверные данные о прочности и восстановимости различных типов железорудного сырья, которые могут быть использованы с целью технологического контроля двух металлургических переделов окускования и доменной плавки.

Использование изобретения обеспечивает увеличение производительности доменной печи на 0,2-0,3%, снижение расхода кокса на 2-3 кг/т чугуна благодаря оптимизации и стабилизации металлургических свойств .агломерата.

)5

20

S /7

V X

Газ

7

г

V X/VXX//

ВНИИПИ Заказ 3686/35 Тираж 561

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие,.г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное