[发明专利]一种使用矿石颗粒的冷态可视化悬浮焙烧炉试验系统及试验方法

权利要求书

1.一种使用矿石颗粒的冷态可视化悬浮焙烧炉试验系统，其特征在于，包括给料系统、供气系统、冷态可视化悬浮焙烧炉本体、除尘系统和信号采集及处理系统；其中：

所述给料系统包括原料仓、螺旋给料器和产品收集器；

所述供气系统包括储气罐、螺杆空压机及流量计；

所述冷态可视化悬浮焙烧炉本体的材质为高透明有机玻璃，包括第一旋风分离器、第二旋风分离器、流动密封阀、预氧化焙烧炉、燃烧器、第三旋风分离器、蓄热焙烧炉和冷却旋风分离器，且所述冷态可视化悬浮焙烧炉本体按照NEUH-3.0型悬浮焙烧炉等比例缩小2倍；

所述除尘系统包括第一灰斗、除尘器、第二灰斗和烟囱；

所述信号采集及处理系统包括压力表、电动调节阀、颗粒速度测试仪、NI数据采集卡和计算机；

所述原料仓下方的出料口与所述螺旋给料器的进口相对，所述螺旋给料器出口与所述第二旋风分离器的进料口相配合，在高速气流作用下物料被带入所述第二旋风分离器；所述第二旋风分离器底部的沉沙口与所述流动密封阀的进料口连通，所述流动密封阀的出料口与所述预氧化焙烧炉下部的进料口连通，所述流动密封阀的底部设有空气入口；所述预氧化焙烧炉的底部设有所述燃烧器和空气主进风通道，以模拟实验状态；所述预氧化焙烧炉顶部的出料口与所述第三旋风分离器的进料口连通，所述第三旋风分离器底部的沉沙口与所述蓄热焙烧炉的进料口连通；所述蓄热焙烧炉的底部设有松动风进口和流化风进口，分别与空气气源连通；所述蓄热焙烧炉的侧部设有出料口与所述冷却旋风分离器的进料口连通，所述冷却旋风分离器的出料与产品收集器连通，收集到物料及时返回原料仓进行重复利用；所述第一旋风分离器的进料口与所述第二旋风分离器顶部的出气口相连通，所述第一旋风分离器的沉沙口与所述第一灰斗入口相连；所述除尘器的进气口与所述第一旋风分离器的出气口相配合，所述除尘器的沉沙口与所述第二灰斗的入口相连接，所述除尘器的出气口与烟囱相连接。

2.根据权利要求1所述的冷态可视化悬浮焙烧炉试验系统，其特征在于，所述流动密封阀、预氧化焙烧炉、燃烧器和蓄热焙烧炉均由所述螺杆空压机提供气源，所述螺杆空压机的出气口与所述储气罐相连以保证供气压力稳定；通过各管路上电动调节阀和流量计进行流量调节。

3.根据权利要求1所述的冷态可视化悬浮焙烧炉试验系统，其特征在于，流动密封阀和蓄热焙烧炉属同一系列和不同规格的装置，且内部均设有布风板，所述布风板为孔径3–15微米、开孔率8–15％的金属烧结网，上方为松动室和流化室、下方为松动风室和流化风室，分别与供气管路相连。

4.根据权利要求1所述的冷态可视化悬浮焙烧炉试验系统，其特征在于，所述预氧化焙烧炉和蓄热焙烧炉安装有若干个信号传感器；沿所述预氧化焙烧炉和蓄热焙烧炉的壁面从上到下等距开设若干个带规格为M20×1.5内螺纹的测压孔，且测压孔的轴线与炉体轴线垂直相交，每个测压孔与压力表相连，构成一个测压点；测压孔对面侧壁设置光纤探针的测量孔，φ 4.2mm 。

5.根据权利要求1所述的冷态可视化悬浮焙烧炉试验系统，其特征在于，所述压力表为量程为0–30kPa的扩散硅压力变送器，仪表精度为0.075％，采用4–20mA协议，接收到压力信号经扩散压力变送器和NI转换卡转换为4–20mA的标准电流信号，且电流信号与压力信号呈线性相关。

6.根据权利要求4所述的冷态可视化悬浮焙烧炉试验系统，其特征在于，所述光纤探针为PV6M颗粒速度测试仪的激光探针，可实现0.1–30m/s范围内的颗粒运动速度测量。

7.根据权利要求1至6任一项所述的冷态可视化悬浮焙烧炉试验系统，其特征在于，所述第一旋风分离器、第二旋风分离器、流动密封阀、预氧化焙烧炉、燃烧器、第三旋风分离器、蓄热焙烧炉和冷却旋风分离器均采用无色透明的有机玻璃材质。