Устройство для определения прочности кучковых материалов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАЙ ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СЬИДНЕЛЬСТЮУ(4 б) Дата опубликования описания 29.07.77(51) М. Кл,Р 27 В 17/02 Гасударственный номнтет Совета Мнннстрав СССР по делам нзобретеннй н отнрытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИКУСКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к металлургиив чвстности к технике контроля качестваметаллургического сырья,Известно устройство для определения 5 прочности железорудных материалов при нагреве и восствновпении, где испытуемый мвтеривл восствнввливвется под периодическим воздействием вибрвционных динвмических нагрузок в емкости, предстввля- О ющей собой корзинку, изготовленную из стальных прутьев диаметром 4 мм с звзором между ними 5 мм и имеющую в днище отверстия диаметром 5 мм, Емкость помещается в вертикальной реакционной тру-т 5 бе, закрываемой с обоих концов крышками со штуцервми для подвода и отвода гв-, зв и установленной в нагревательной печи Емкость укрепленв нв вертикальном стержне, соединенном своим верхним концом с 20 механизмом возвратно-поступательного дви; жения, в квчестве которого использован электромагнит, обеспечивающий ускорение поступвтельного движения, превышающее ускорение свободного падения. 25 Однако известное устройство не учитыввет статических, нагрузок, периодическое двухстороннее перемещение восствнввливвемых мвтеривлов (вверх-вниз) в емкости при ее возвратном (вниз) и поступвтельном (вверх) движении, недоствточно моделирует процесс опусквния шихты в доменной печи, в частности не обеспечиввет одностороннего перемешиввния мвтеривлов вниз, квк это происходит в печи, Кроме того обрвзующвяся при разрушении материала мелочь 5-Омм просыпается из емкости и оседает нв дне ревкпионной трубы, не подвергвясь дальнейшему восстановлению и воздействию вибрвционных динамических нвгрузок, Это не позволяет получить сравнительные данные восствновимости различных типов железорудных мвтеривлов,Цель изобретения - рвэрвботкв устройства, которое позволило бы в достаточной степени моделировать воздействующие нв рудные мвтеривлы рвзнообрвзные нвгрузки (ствтические и динамические силы), связвнные с особенностями опускания шихты и доменной печи, эЪключвющимися в дискрет. -ном характере ее движения, обусловленномобразованием ди нвмических неустойчивыхсводов, характеризующихся перескоками содной сводчатой свморассыпающейся структуры нв другую. 5Это достигается тем, что в известномустройстве для определения прочности кусковых материалов, содержащем печь с рас-,положенной в ней емкостью, снабженнойштуцерами для подвода и отвода газа и соединенной с механизмом возвратно-поступательного движения, над днищем емкостиразмещен приводной штемпель, снабженюяй грузом, в механизм возвратно-поступательного движения, состоящий из электромагнита и пружины, связан с нижней частьюемкости,Электромагнит, соединенный с нижнейчастью емкости, периодическим включениемосуществляет поступательное движение емкости вниз с ускорением 1,3-2,0 разабольше ускорения свободного падения, чтообеспечивает в ней одностороннее перемещение испытуемого материала и штемпеляс грузом винэбл имитируя процесс опуска р 5ния шихты в доменной лечи и действующиепри этом (вес столба материаловвертикальная составляющая сила трения, возникающая при относительном перемещении отдельных частей столба материалов; сила, про- зотиводействуюшая опусканию шихты и возникающая в результате взаимодействия последней с газовым потоком), Зго происходит следующим образом, При поступательном движении емкости вниз (с ускорением З 5в 1,3-2,0 раза больше ускорения свободного падения), последняя опускается быстрее, чем находящийся в ией испытуемыйматериал и штемпель с грузом, приводяих в невесомое состояние, После опуска- щния емкости куски испытуемого материала,перемещаясь с соударением друг о друга,обрушиваются на ее дно, имитируя процессразрушения единичного свода шихты в доменной печи в затем нв обрушившийся материал 5падает штемпель с грузом, имитирующейудар и давление расположенных выше слоевдоменной шихты,Возвратное движение емкости вверх,осуществляемое пружиной после выключения 5 Оэлектромагнита с ускорением, не превышающим ускорение свободного падения, приводит материал штемпель с грузом в исходное положение без.их перемещения в емКости, имитируя процесс образования единичного свода шихты в доменной печи.Изменение частоты возврвтно-поступательного движения емкости имитирует изменение частоты образования и разрушенияединичного свода шихты по высоте домен ной печи, Колебание давления газа в емкости, вызываемое изменением частоты первмещения в ней испытуемого материала и штемпеля с грузом вниз, имитирует колебание давления газа в доменной печи, обусловленноеопусканием в ней шихты.На чертеже схематически иэображейа предлагаемая установка, Онв 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 подвода 6 и отвода 7 гвзв, В емкость по мещается проба испытуемого материала 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, Днище емкости выполнено в виде камеры 15 с отверстиями 16 диаметром 3 мм по окружности для подачи газа-восстановителя через 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 восстанавливаеммо материала 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 20-30 мм, На шток надета пружина 5, предназначенная для возвращения (вверх) емкости в исходное положение, Нижний конец дружища прикреплен к неподвижной направляющей шток-опоре, В полый шток 19 вставлена термопвра 22 для регистрации температуры нагрева испытуемого материала в стакане.Для проведения опыта емкость с испытуемым мвтериацом устанавливается в печь 1 через опорное кольцо 2. низу емкость опирается на верхний конец друзины 5 с по мощью опоры 20 штока 19, который соеднщ ется с электромагнитом.4 через муфту 21,3 в тем ставится печь нв нагрев, подается в емкость газ-восствновитель и включвется электромагнит. За время опыта статическая нагрузка от груза 12 и частота возвратнопоступательногодвижения емкости и темпера559092 филиал ППг., Ужгород,атентф проект 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 темпеРатурыПредлагаемое 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 доменной плавки. формула изобретения Устройство для определения прочности кусковых материалов, содержащее печь с расположенной в ней емкостью, снабженной штуцерами для подвода и олвода 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 саединенс нижней частью емкости. ЦННИПИ Заказ 1479/92Тираж 768 Подписное