底吹炉水模型实验装置及底吹炉水模型实验方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109801549A(43)申请公布日2019.05.24(21)申请号201910125437.0(22)申请日2019.02.20(71)申请人中国恩菲工程技术有限公司地址100038北京市海淀区复兴路12号(72)发明人董择上李东波姚心李兵(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人宋合成(51)Int.Cl.G09B25/02(2006.01)G01N27/07(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称底吹炉水模型实验装置及底吹炉水模型实验方法(57)摘要本发明公开了一种底吹炉水模型实验装置及底吹炉水模型实验方法，其中，底吹炉水模型实验装置包括透明底吹炉和供气系统，所述透明底吹炉的顶部设有烟道，所述透明底吹炉的底部设有喷枪安装孔，所述喷枪安装孔适于密封安装枪管外径相同而枪管内径不同的多种喷枪；所述供气系统与所述喷枪相连，以通过所述喷枪向所述透明底吹炉喷入气体。该实验装置可以再现熔炼底吹炉生产过程，可以根据实验需要选择外径相同而内径不同的喷枪，以此来对比数值仿真结果，并指导实际生产。CN109801549ACN109801549A权利要求书1/2页1.一种底吹炉水模型实验装置，其特征在于，包括：透明底吹炉，所述透明底吹炉的顶部设有烟道，所述透明底吹炉的底部设有喷枪安装孔，所述喷枪安装孔适于密封安装枪管外径相同而枪管内径不同的多种喷枪；供气系统，所述供气系统与所述喷枪相连，以通过所述喷枪向所述透明底吹炉喷入气体。2.根据权利要求1所述的底吹炉水模型实验装置，其特征在于，所述喷枪安装孔为螺纹孔，所述喷枪的所述枪管上设有外螺纹，所述喷枪通过所述外螺纹与所述螺纹孔螺纹连接配合固定在所述透明底吹炉上。3.根据权利要求1所述的底吹炉水模型实验装置，其特征在于，所述透明底吹炉的底部为弧形。4.根据权利要求1-3所述的底吹炉水模型实验装置，其特征在于，所述喷枪安装孔有多个，多个所述喷腔安装孔围绕所述透明底吹炉的底部作径向排列。5.根据权利要求4所述的底吹炉水模型实验装置，其特征在于，所述喷枪安装孔的中心线相对于所述透明底吹炉的径向剖切面的竖直中心线的夹角为0～90°。6.根据权利要求5所述的底吹炉水模型实验装置，其特征在于，所述夹角为0～22.5°。7.根据权利要求1-3所述的底吹炉水模型实验装置，其特征在于，所述喷枪安装孔有多个，多个所述喷枪孔沿所述透明底吹炉的长度延伸方向排列。8.根据权利要求1-3所述的底吹炉水模型实验装置，其特征在于，还包括生料带，所述生料带密封连接所述喷枪安装孔的孔壁与所述枪管之间的缝隙中。9.根据权利要求1-3所述的底吹炉水模型实验装置，其特征在于，所述透明底吹炉为有机玻璃透明底吹炉。10.根据权利要求1-3所述的底吹炉水模型实验装置，其特征在于，所述供气系统包括气源装置和气管，所述气管一端连接所述气源装置，另一端连接所述喷枪。11.根据权利要求10所述的底吹炉水模型实验装置，其特征在于，所述供气系统还包括气体稳压阀和气体流量计，所述气体稳压阀和所述气体流量计设置在所述气管上，所述气体稳压阀位于所述气源装置与所述气体流量计之间。12.一种底吹炉水模型实验方法，其特征在于，应用权利要求1-11中任意一项所述底吹炉水模型实验装置，包括如下步骤：向所述透明底吹炉中加入水和机油；开启所述供气系统，调节气体的压力和流量，使所述透明底吹炉内达到稳定的供气状态；在所述透明底吹炉内的关注点插入电导率测定仪来检测关注点电导率的变化；向所述透明底吹炉内加入电解质溶液，观察关注点电导率的变化，电导率稳定时停止实验，获得实验结果。改变实验条件，重复上述步骤，获取系列实验结果。13.一种底吹炉水模型实验方法，其特征在于，应用权利要求1-11中任意一项所述底吹炉水模型实验装置，包括如下步骤：向所述透明底吹炉内加入水和机油；开启所述供气系统，调节气体的压力和流量，使所述透明底吹炉内达到稳定的供气状2CN109801549A权利要求书2/2页态；用高速摄像机拍摄所述透明底吹炉内不同部位的气泡运动形态和气体对液体搅拌；改变实验条件，重复上述步骤，获取系列实验结果。14.一种底吹炉水模型实验方法，其特征在于，应用权利要求1-11中任意一项所述底吹炉水模型实验装置，包括如下步骤：向所述透明底吹炉内加入水和机油；开启所述供气系统，调节气体的压力和流量，使所述透明底吹炉内达到稳定的供气状态；向所述透明底吹炉内加入适量的示踪粒子，并混匀一段时间；用PIV粒子图像测速仪拍摄所述透明底吹炉内不同截面示踪粒的运动速率和方向；改变实验条件，重复上述步骤，获取系列实验结果。3CN109801549A说明书1/7页底吹炉水模型实验装