[实用新型]铁水预处理模拟试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及冶金技术领域，特别涉及一种铁水预处理模拟试验装置。

背景技术

铁水预处理主要目的是降低成品钢中P、S含量，使进入转炉的铁水初始P、S含量比较低，为最终获得低P低S钢坯创造条件，目前，公知的一般的铁水预处理模拟试验装置仅能测量一些相关的实验数据，不能实现自动流量调节控制；不能实现系统安全机制工艺连锁、切断等控制；不能实现过程及实验数据的保存和查询；不能实现参数画面的显示，给科研和教学带来了诸多不便。为了更好的控制铁水成分变化，需要精确的知道所喷粉剂在包内的停留时间、均混时间和穿透比的实时数据，需要更精确的控制流量调节，需要事后查询过程数据，进而为优化铁水预处理工艺提供数据参考。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种铁水预处理模拟试验装置。

一种铁水预处理模拟试验装置，包括铁水包、喷粉罐、控制电柜、储气罐。

铁水包的本体，根据实验需要，由实际生产中的铁水包形状按比例设计；铁水包外围设有方罩，方罩外形为长方体，用于消除观察时折射的影响，方罩采用材料为有机玻璃；铁水包底部有支架支撑，支架采用方管钢支架；铁水包侧壁安装有电导率信号采集端口，电导率仪与电导率信号采集端口连接，电导率仪通过该采集端口采集铁水包内液体的电导率信号，铁水包上方设有喷枪，喷枪为细长无缝钢管，交流电动机拖动丝杠联结装置与喷枪连接，控制喷枪升降。

喷粉罐上安装第一压力表和第一安全阀，第一压力表实时监测喷粉罐内压力，第一安全阀用于实验结束后和出现事故时排压，喷粉罐顶部设有给料装置，给料装置包括称料缓冲器、锥形入料口和球形给料阀；称料缓冲器与重力传感器相连，实时测量剩余粉剂质量；球形给料阀安装在喷粉罐上，用于控制粉剂的加入时机，锥形入料口置于球形给料阀上；粉剂流化设备包括第一质量流量控制器、第二质量流量控制器和第三质量流量控制器，粉剂流化所需气体由三个质量流量控制器联合控制，三个粉剂流化气体管道的两端分别与从储气罐出来的总管道和喷粉罐底部连接。

从储气罐出来的气体总管道中依次安装有第二压力表、第一旋拧阀和第一压力变送器；第二压力表实时测量管道中的气体流量和气体压力；第一旋拧阀是用于控制喷吹气体的开关；第一压力变送器将采集的气体压力参数转变成标准的电信号，储气罐侧面安装第二安全阀，第二安全阀用于在处理突发事故时释放储气罐里的气体；储气罐与空气压缩机相连的气体输送管道上依次设置第二旋拧阀和第二压力变送器，空气压缩机将压缩后的空气输送到储气罐；

所述控制电柜中，包括通信装置、PLC控制器、上位组态计算机和显示器，计算机通过通信装置连接PLC，实现控制与数据同步采集，显示器与计算机配套使用。计算机进行数据设置把各相关量实时显示，PLC内部通过预先编程实现整个设备的动作连锁与连续执行，喷枪升降由交流电动机拖动丝杠联结装置按照上位计算机上设置的参数执行程序运行；控制电柜中还安装有报警器，当气体压力过大或者在处理易爆气体漏气时发出警报。电导率仪与上位组态计算机连接，计算机中装有电导率仪配套驱动软件，交流电动机拖动丝杠联结装置和重力传感器、三个质量流量控制器均与控制电柜中的PLC相连。电导率仪通过实时采集液体电导率，并同步显示在组态画面中。试验数据可以根据需要全部或部分的在计算机中记录和保存，也可进行表格、曲线、数据库等格式的导出。

采用本实用新型试验装置进行铁水预处理模拟试验，具体步骤如下：

步骤1：初始化工艺参数，包括铁水包的尺寸、熔池液面高度、喷枪距熔池底部的距离、粉剂粒度、固气比、粉剂每次加入量和初始气体流量数据，选择试验所需的熔剂、示踪剂。

步骤2：选择要测量的选项：均混时间、停留时间或者穿透比；根据选择测量的选项加入适量的熔剂，如果选择测量穿透比，则需要选择合适的捕获剂并加入适量于熔剂顶部。

步骤3：调节喷粉罐、储气罐和喷枪：利用与机电控制装置相连的重力感应器控制喷粉罐中的粉剂加入量，利用与控制装置相连的三个质量流量控制器控制气体流量，调节三个管道中的质量流量控制器，实现气体分配，利用交流电动机拖动丝杠联结装置控制喷枪的升降。

步骤4：开始喷吹粉剂，用电导率仪测量熔池中示踪剂的含量，实时用计算机记录示踪剂含量的变化，观察示踪剂含量是否稳定，示踪剂含量稳定后保存记录数据，即得到均混时间，稳定后的溶解量与总的示踪剂量的比值即为穿透比。

步骤5：如果需要继续测量其它组实验，转到步骤2。否则结束实验。

有益效果：