[发明专利]一种硅铁冶炼用兰炭机械强度的测定装置及方法

权利要求书

1.一种硅铁冶炼用兰炭机械强度的测定装置，其特征在于，包括左右相连的两个箱体，左侧箱体分为上下两层，上层空间分为前后两侧，左侧箱体上层空间后侧内置电子天平(2)并设有天平天窗(1)，测定过程中用电子天平(2)对转鼓(6)筛分后的兰炭进行称量，称量结束后关闭天平天窗(1)的保护称量系统，左侧箱体上层空间前侧内置电源控制开关(4)和计数控制调节器(3)，相关控制按钮布置在左侧箱体上层空间前面板，用于控制转鼓(6)转动的启停以及旋转圈数的调整与控制，左侧箱体下层空间设置带位置锁定功能的旋转平台(9)，旋转平台(9)上固定安装振动筛(8)，实验过程中旋转平台(9)运载振动筛(8)置于转鼓(6)下方，接收转鼓(6)实验后的兰炭并进行振动筛分，实验结束后旋转平台(9)运载振动筛(8)进入左侧箱体内部，实现对振动筛(8)的存放和保护。

2.根据权利要求1所述的一种硅铁冶炼用兰炭机械强度的测定装置，其特征在于，所述转鼓(6)位于右侧箱体上方前侧，转鼓(6)突出箱体前面板以便于兰炭的装卸，悬空的转鼓(6)后部设置法兰轴(11)，法兰轴(11)沿水平方向与后方减速机(12)相连接，减速机(12)下方设置传动电机(13)并沿垂直方向与之相连接，减速机(12)与传动电机(13)通过右侧箱体内部加强筋板悬空安装，右侧箱体下方前侧安装调频器(14)，其后方为悬空的传动电机(13)下部，实验过程中通过调频器(14)控制电动机转速实现对转鼓(6)转速的调整与控制，通过计数控制调节器(3)控制调频器(14)的输出来实现转鼓(6)转动圈数的调整与控制。

3.根据权利要求1所述的一种硅铁冶炼用兰炭机械强度的测定装置，其特征在于，所述转鼓(6)内部沿转鼓(6)轴向方向在内表面对称设置两道隔板(10)，两道隔板(10)长厚高为300mm×2mm×20mm，在转鼓(6)旋转过程中，用于提升兰炭使其与转鼓(6)一起运动。

4.根据权利要求1所述的一种硅铁冶炼用兰炭机械强度的测定装置，其特征在于，所述振动筛(8)参数为：圆筛尺寸为Φ200mm×50mm；振动筛(8)外形尺寸：350mm×400mm×480mm；振动频率：1400r/min；振动幅度：1–4mm；电机功率：0.18kW。

5.基于权利要求1–4任一项所述的一种硅铁冶炼用兰炭机械强度的测定装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤；

1)入鼓兰炭样品的采取与制备：

要求兰炭小料来样不少于10000g，将试样置于真空干燥箱中烘干，干燥温度设为105℃，干燥时间5h，取出后冷却至室温得到兰炭样品并用圆孔筛(Φ10mm和Φ15mm)筛选获得目标粒度为10–15mm的兰炭，筛选过程采用振动筛完成，振筛时间2min，称重获得目标试样1000g，并缩分成两份各500g样品(精确至±1.0g)；

2)转鼓(6)：将步骤1所得的其中一份兰炭样品小心装入已清扫干净的转鼓(6)内，关闭转鼓盖(7)，开动转鼓(6)，并以20r/min的速度转动10min，随后静置2min，使粉尘降落后，打开转鼓盖(7)，把鼓内兰炭倒出，并仔细清扫，收集转鼓盖(7)上的兰炭粉末；

3)振筛；开启振动筛(8)，同时启动计时器，振筛2min，待转鼓(6)运行停止后，用Φ10mm圆孔筛筛分，收集筛层上及嵌在筛孔上的试料，采用设备自带的电子天平(2)进行称量，精确至±1.0g，分别称量大于10mm及小于10mm样品的质量，其总和与入鼓兰炭质量之差为损失量，当损失量不大于15g时，试验有效，大于15g时，试验作废；

4)称样测算：计算得到兰炭的机械强度为：

式中：

MS₁₀——粒度大于10mm粒级兰炭所占比例，(％)；

m₁——转鼓(6)后大于10mm粒级兰炭质量，(g)；

m₀——装入转鼓(6)兰炭质量，(g)

以MS₁₀数值作为硅铁冶炼用兰炭机械强度表征结果，此结果用于评价兰炭机械强度的高低，即此数值越高，表示兰炭在装卸、运输及硅铁炉内抗破碎的能力越强，粉化率越低；反之，表示其抗破碎能力越弱，粉化率越高。