Устройство для определения прочности кучковых материалов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СЬИДНЕЛЬСТЮУ

-{61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 1QO9.75 (21) 2172013l02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опублнковано25.05.77.Бюллетень Ж 19 (4б) Дата опубликования описания 29.07.77 (11) 559О92 (51) М. Кл.

F 27 В 17/02

Гасударственный номнтет

Совета Мнннстраа СССР по делам нзобретеннй н отнрытнй (53) УДК 622.782.

° 002.5 (088.ь) А. М, Ли, B. Н. Подпругин, B. А. Мирко, В. И. Коротич, Б. Г. Пластинин, В. Н. Вакулин, Г. Л. Цымбал, Г. М. Никитин и А. К. Гусаров (72) Авторы изобретения

Химико-металлургический институт А Н Казахской CCP (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ

КУСКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к металлургии, в частности к технике контроля качества металлургического сырья.

Известно устройство для определения 5 прочности железорудных материалов при нагреве и восстановлении, где испытуемый материал восстанавливается под периодическим воздействием вибрационных динамических нагрузок в емкости, представля- !О ющей собой корзинку, изготовленную из стальных прутьев диаметром 4 мм с зазором между ними 5 мм и имеющую в днище отверстия диаметром 5 мм. Емкость помещается в вертикальной реакционной тру-та бе, закрываемой с обоих концов крышками со штуцерами для подвода и отвода га-, за и установленной в нагревательной печи.

Емкость укреплена на вертикальном стержне, соединенном своим верхним концом с 20 механизмом возвратно-поступательного дви; жения, в качестве которого использован электромагнит, обеспечивающий ускорение поступательного движения, превышающее ускорение свободного падения. 25

Однако известное устройство не учитывает статических, нагрузок, периодическое двухстороннее перемещение восстанавливаемых материалов (вверх-вниз) в емкости при ее возвратном (вниз) и поступательном (вверх) движении, недостаточно моделирует процесс опускания шихты в доменной печи, в частности не обеспечивает одностороннего перемешивания материалов вниз, как это происходит в печи. Кроме того> образующаяся при разрушении материала мелочь 5-Омм просыпается из емкости и оседает на дне реакпионнойтрубы, не подвергаясь дальнейшему восстановлению и воздействию вибрационных динамических нагрузок. Это не позволяет получить сравнительные данные восстановимости различных типов железорудных материалов.

11ель изобретения — разработка устройства, которое позволило бы в достаточной степени моделировать воздействующие на рудные материалы разнообразные нагрузки (статические и динамические силы), связанные с особенностями опускания шихты и доменной печи, заключающимися в дискрет.—

559092 ном характере ее движения, обусловленном образованием ди немических неустойчивых сводов, характеризующихся перескоками с одной сводчатой семорассыпающейся структуры не другую. 5

Это достигается тем, что в известном устройстве для определения прочности кусковых материалов, содержащем печь с рас-, положенной в ней емкостью, снабженной штуцерами для подвода и отвода газа и соединенной с механизмом возвратно-поступательного движения, над днищем емкости размещен приводной штемпель, снабженюяй грузом, в механизм возвратно-поступательного движения, состоящий из электро- 5 магнита и пружины, связан с нижней частью емкости.

Электромагнит, соединенный с нижней частью емкости, периодическим включением осуществляет:поступательное движение емкости вниз с ускорением 1,3-2,0 раза больше ускорения свободного падения, что обеспечивает в ней одпостороннее перемещение испытуемого материала и штемпеля с грузом вниз> имитируя процесс опуске» ния шихты в доменной печи и действующие при этом (вес столба материалов вертикальная составляющая сила трения, возникающая при относительном перемещении отдельных частей столба материалов; сила, про- зо тиводействующая опусканию шихты и возникающая в результате взаимодействия последней с газовым потоком). Зго происходит следующим обрезом. При поступательном движении емкости вниз (с ускорением 55 в 1,3-2,0 реза больше ускорения свободного падения), последняя опускается быстрее, чем находящийся в ией испытуемый материал и штемпель с грузом, приводя их в невесомое состояние. После опуска- 4О ния емкости куски испытуемого материала, перемещаясь с соудерением друг о друга, обрушиваются на ее дно, имитируя процесс

> разрушения единичного свода шихты в домен> иой печи а затем на обрушившийся материал 45 падает штемпель с грузом, имитирующей удар и давление расположенных выше слоев доменной шихты.

Возвратное движение емкости вверх, осуществляемое пружиной после выключения 50 электромагнита с ускорением, не превышающим ускорение свободного падения, приводит материал штемпель с грузом в исходу

I ное положение без (>их перемещения в емКости, имитируя процесс образования еди- 55 ничного свода шихты в доменной печи.

Изменение частоты возвратно-поступательного движения емкости имитирует изменение частоты образования и разрушения единичного свода шихты по высоте домен- 60 ной печи. Колебание давления газа в емкости, вызываемое изменением честоты первмещения в ней испытуемого материала и штемпеля с грузом вниз, имитирует колебание давления гезв в доменной печи, обусловленноеопусканием в ней шихты.

Не чертеже схематически иэобрежейа предлагаемая установка, Оке имеет нагревательную печь 1 с опорным кольцом 2, емкость 3 и механизм возвратно-поступательного движения, включающий электромагнит 4 и пружину 5. Емкость с внутренним диаметром 50-70 мм и высотой 250-300 мм, изготовленная иэ жвроупорной трубы, снабжена штуцерами для подводе 6 и отвода 7 газа, В емкость по мешается проба испытуемого материале 8 и герметично закрывается водоохлаждаемой крышкой 9 с помощью болтов 10, Над материалом расположен штемпель 11 с грузом 12..Писк 13 штемпеля перфорирован для прохода газа-продукта восстановления.

Возможность вертикального перемещения штемпеля с грузом и одновременная герметизация емкости обеспечиваются гофрированной резиновой трубкой 14. flíèùå емкости выполнено в виде камеры 15 с отверстиями 16 диаметром 3 мм по окружности дпя подачи газа-восстановителя че рез испытуемый материал. Газ подводится с помощью металлической трубки 17, соеди ненной со штуцером 6, Камера и газоподводящая трубка заполнены муллитовыми ша риками 18 для подогрева газа. Через днище емкости в слой восстанавливвемм о материале введен герметично (нвпример сварной) закрытый конец полого штока 19, снабженного опорой 20, Открытый конец его с помощью муфты 21 подведен к электромагниту 4, который осуществляет поступательное движение вниз. Ход поступательного движения емкости составляет 20-30мм.

На шток надета пружина 5, предназначенная для возвращения (вверх) емкости в исходное положение, Нижний конец пружинны прикреплен к неподвижной направляющей шток-опоре. В полый шток 19 вставлена термопвра 22 для регистрации температуры нагрева испытуемого материвлв в стакане.

Для проведения опыте емкость с испытуемым мвтеривцом устанавливается в печь 1 через опорное кольцо 2. низу емкость опирается на верхний конец друзины 5 с по мощью опоры 20 штока 19, который соедищ ется с электромагнитом 4 через муфту 21,3а тем ставится печь нв нагрев, подается в емкость газ-восствновитель и включается электромагнит. За время опыта статическая нагрузка от грузе 12 и частота возвратнопоступательного движения емкости и темпера559092 тура восстановления могут меняться по любой заданной программе. После окончания опыта шток 19 емкости отсоединяется от электромагнита 4, вынимается емкость иэ печи и охлаждается до комнатной температуры

Предлагаемое устройство для определения прочности желеэорудных материалов по сравнению с известным позволяет в большей степени моделировать условия доменного процесса, получить более достоверные данные по прочности и восстановимости различных типов железорудного сырья, которые могут быть использованы в целях технологического контроля и регулирования хода аоменной плавки.

Формула изобретения

Устройство для определения прочности кусковых материалов, содержащее печь с расположенной в ней емкостью, снабженной штуперами для подвода и or вода газа и соединенной с механизмом возвратно-поступательного движения о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью создания статических и динамических нагрузок и повышения точности измерения, над днищем емкости размещен приводной штемпель, снабженный грузом, а механизм возвратно-поступательного движения саеаиненс нижней частью емкости.

БННИПИ Заказ 1479/92

Тираж 768 Подписное

Филиал ППП Патент, г., Ужгород, ул. проектная, 4