專利名稱：一種耐火材料抗渣性實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及試驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域。具體的說是一種用于快速測試耐火材料抵抗?fàn)t渣 侵蝕性能的實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
耐火材料是各種高溫設(shè)備必需的材料，廣泛應(yīng)用于冶金、水泥、陶瓷、玻璃等行業(yè)。 爐渣對耐火材料的侵蝕是耐火材料破損的主要原因之一，目前對耐火材料抗渣侵蝕性能的 測試裝置還不是很完善，一般常用的有兩種一種是采用中頻電爐，另一種是爐底旋轉(zhuǎn)式抗 渣試驗(yàn)爐。其中前者存在試樣切割制備量大，拼砌要求較高，砌爐拆爐工程量大等問題，無 法精確控溫；后者設(shè)備較復(fù)雜，并未考慮耐火材料與爐渣之間的相對運(yùn)動。中國專利文獻(xiàn)CN2368030涉及耐火材料性能檢測、試驗(yàn)裝置，在主機(jī)的右端設(shè)置 熔煉爐，通過流鋼口，流渣口分別連接流鋼通道、流渣通道至鋼水儲缶、渣儲缶，流鋼通道和 流渣通道中設(shè)置閥門、耐火材料試驗(yàn)區(qū)、試樣測厚裝置、測速器及熱電偶，鋼儲缶內(nèi)設(shè)置耐 火材料試樣區(qū)、抗折壓力系統(tǒng)、隔板、抗折壓棒、抗折壓力油缸等，此裝置可一次完成耐火材 料的抗鋼水侵蝕沖刷試驗(yàn)，抗渣侵蝕沖刷試驗(yàn)，高溫抗折強(qiáng)度試驗(yàn)，適用于耐火材料和小量 的金屬冶煉試驗(yàn)。此實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)備復(fù)雜、操作繁瑣，還需進(jìn)行試驗(yàn)操作金屬冶煉操作，試驗(yàn) 周期較長，不易用于實(shí)驗(yàn)室快速抗渣性能模擬實(shí)驗(yàn)。中國專利文獻(xiàn)CN87203350公開了一種用于測量耐火磚耐磨性能的檢測儀器。該 種儀器主要由加熱保溫的空間裝置、能夠使施磨件在加熱保溫空間內(nèi)轉(zhuǎn)動或平動的施磨裝 置、耐火磚試樣的壓緊裝置、以及與之有關(guān)的儀表測量及顯示系統(tǒng)裝置、支架等構(gòu)成。該儀 器可用于各種耐火磚常溫及高溫狀態(tài)下的耐磨性能的檢測。該儀器主要用于測定耐火材料 的高溫與常溫耐磨性，不能完成高溫條件下耐火材料抗渣侵蝕模擬。中國專利文獻(xiàn)CN2428766公開了 一種耐火材料侵蝕試驗(yàn)爐，涉及進(jìn)行耐火材料侵 蝕性能試驗(yàn)的一種檢測裝置。它包括升降式的爐底和爐底支架在，爐底上設(shè)有一活動的內(nèi) 爐底，內(nèi)爐底安裝在減速箱的主軸上，減速箱安裝在內(nèi)爐底下方的升降板上，升降板與升降 機(jī)構(gòu)相連，內(nèi)爐底同升降板可通過升降機(jī)構(gòu)的帶動進(jìn)行升降運(yùn)動。該試驗(yàn)爐能夠在模擬高 溫下耐火材料受爐渣的侵蝕，但此試驗(yàn)爐所提及的旋轉(zhuǎn)爐底是將耐材與爐渣同時(shí)旋轉(zhuǎn)，未 考慮相對轉(zhuǎn)動。
發(fā)明內(nèi)容為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型旨在設(shè)計(jì)一種新型快速測定耐火材料抗渣性
實(shí)驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種耐火材料抗渣性實(shí)驗(yàn)裝置，由加熱爐、 電熱偶、坩堝、試樣托盤、光電旋轉(zhuǎn)裝置、升降機(jī)構(gòu)、反應(yīng)氣瓶、氣閥、氣體凈化裝置、尾氣處 理裝置、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成，其特征是加熱爐(4)的底部設(shè)置測溫?zé)犭娕?14)，加熱爐 (4)的側(cè)壁設(shè)置控溫?zé)犭娕?13)，反應(yīng)氣瓶(1)經(jīng)氣閥(2)和氣體凈化裝置(3)與加熱爐(4)底部的進(jìn)氣通道(16)連接，加熱爐(4)頂部的排氣口(17)與尾氣處理裝置(11)連接， 坩堝(5)放置于加熱爐(4)的爐膛內(nèi)，加熱爐(4)外部的升降機(jī)構(gòu)(12)與爐頂上方的光電 旋轉(zhuǎn)裝置(10)連接，光電旋轉(zhuǎn)裝置(10)可帶動安裝在其下方的旋轉(zhuǎn)吊桿(9)及與旋轉(zhuǎn)吊 桿(9)固定的試樣托盤(8)共同旋轉(zhuǎn)，耐火材料試樣(7)固定在試樣托盤上，旋轉(zhuǎn)吊桿(9) 在升降機(jī)構(gòu)(12)的控制下經(jīng)爐頂進(jìn)、出爐膛，兩熱電偶、升降機(jī)構(gòu)(12)以及光電旋轉(zhuǎn)裝置 (10)均與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(15)連接。上述加熱爐(4)為鉬絲爐。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是采用爐頂轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)，控制耐火材料試樣在盛爐 渣坩堝中的自由運(yùn)動，模擬爐渣對耐火材料的動態(tài)侵蝕，使試樣加入更便捷，操作更簡單快 速；耐火材料與爐渣反應(yīng)的爐膛區(qū)域通反應(yīng)氣體或保護(hù)氣體，更符合冶金反應(yīng)過程中耐火 材料受爐渣侵蝕的實(shí)際；采用的爐頂旋轉(zhuǎn)裝置和升降裝置與計(jì)算機(jī)連接，可精確控制旋轉(zhuǎn) 速率和升降高度，自動化程度高；采用升溫控制熱電偶和測溫?zé)犭娕嫉碾p熱電偶溫度控制 系統(tǒng)，控溫準(zhǔn)確。從而使實(shí)驗(yàn)更加快速、精確，可操作性強(qiáng)。

圖1是本實(shí)用新型耐火材料抗渣性實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。1-反應(yīng)氣瓶，2-氣閥，3-氣體凈化裝置，4-加熱爐，5-坩堝，6-爐渣，7-耐火材 料試樣，8-試樣托盤，9-旋轉(zhuǎn)吊桿，10-光電旋轉(zhuǎn)裝置，11-尾氣處理裝置，12-升降機(jī)構(gòu)， 13-控溫?zé)犭娕迹?4-測溫?zé)犭娕迹?5-計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，16-進(jìn)氣通道，17-排氣口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但不限于此。實(shí)施例1 如圖1所示，實(shí)驗(yàn)所用加熱爐4為鉬絲爐，實(shí)驗(yàn)所用耐火材料為高爐用耐火材料， 爐渣6取自高爐現(xiàn)場。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求將耐火材料切割至一定尺寸，將制備好的耐火材料試 樣7固定在圓盤形試樣托盤8上，將高爐渣6放于坩堝5中，然后將坩堝5置于爐膛中，并開 啟計(jì)算機(jī)15，打開升溫程序，通過控溫?zé)犭娕?3控制加熱爐爐體升溫，同時(shí)打開氣閥2，保 護(hù)氣體自氣瓶經(jīng)氣閥和氣體凈化裝置由爐底進(jìn)入爐膛，通過測溫?zé)犭娕?4實(shí)時(shí)監(jiān)測爐膛 內(nèi)溫度即爐渣溫度變化，待爐渣完全熔化后(即溫度高于爐渣的熔點(diǎn))，將固定有耐火材料 試樣7的試樣托盤8固定在旋轉(zhuǎn)吊桿9下端，利用升降裝置12控制光電旋轉(zhuǎn)裝置10下降， 將裝有耐火材料試樣的圓盤形試樣托盤8加入坩堝5內(nèi)，使耐火材料試樣7放入熔化的爐 渣中，開啟光電旋轉(zhuǎn)裝置10，計(jì)算機(jī)控制轉(zhuǎn)速，光電旋轉(zhuǎn)裝置10帶動安裝在其下方的旋轉(zhuǎn) 吊桿9及與旋轉(zhuǎn)吊桿9固定的試樣托盤8共同旋轉(zhuǎn)，讓耐火材料試樣在爐渣中轉(zhuǎn)動，進(jìn)行動 態(tài)侵蝕模擬，待達(dá)到規(guī)定時(shí)間后停止旋轉(zhuǎn)裝置，利用升降裝置12取出試樣，關(guān)閉控溫設(shè)備， 關(guān)閉保護(hù)氣體，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。實(shí)施例2:操作步驟與實(shí)施例1相同，其中耐火材料樣品采用煉鋼電爐用耐火材料，爐渣為 煉鋼渣。實(shí)施例3:[0018] 操作步驟與實(shí)施例1相同，其中耐火材料采用魚雷罐車用高鋁耐火材料，爐渣為
高爐渣。
權(quán)利要求一種耐火材料抗渣性實(shí)驗(yàn)裝置，由加熱爐、電熱偶、坩堝、試樣托盤、光電旋轉(zhuǎn)裝置、升降機(jī)構(gòu)、反應(yīng)氣瓶、氣閥、氣體凈化裝置、尾氣處理裝置、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成，其特征是加熱爐(4)的底部設(shè)置測溫?zé)犭娕?14)，加熱爐(4)的側(cè)壁設(shè)置控溫?zé)犭娕?13)，反應(yīng)氣瓶(1)經(jīng)氣閥(2)和氣體凈化裝置(3)與加熱爐(4)底部的進(jìn)氣通道(16)連接，加熱爐(4)頂部的排氣口(17)與尾氣處理裝置(11)連接，坩堝(5)放置于加熱爐(4)的爐膛內(nèi)，加熱爐(4)外部的升降機(jī)構(gòu)(12)與爐頂上方的光電旋轉(zhuǎn)裝置(10)連接，光電旋轉(zhuǎn)裝置(10)可帶動安裝在其下方的旋轉(zhuǎn)吊桿(9)及與旋轉(zhuǎn)吊桿(9)固定的試樣托盤(8)共同旋轉(zhuǎn)，耐火材料試樣(7)固定在試樣托盤上，旋轉(zhuǎn)吊桿(9)在升降機(jī)構(gòu)(12)的控制下經(jīng)爐頂進(jìn)、出爐膛，兩熱電偶、升降機(jī)構(gòu)(12)以及光電旋轉(zhuǎn)裝置(10)均與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(15)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐火材料抗渣性實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是所述加熱爐⑷為鉬絲爐。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種新型快速測定耐火材料抗渣性實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置主要由反應(yīng)氣瓶、氣閥、氣體凈化裝置、加熱爐、坩堝、爐渣、耐火材料試樣、試樣旋轉(zhuǎn)吊桿、光電旋轉(zhuǎn)裝置、尾氣處理裝置、升降機(jī)構(gòu)、控溫用熱電偶、測溫?zé)犭娕?、?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成。實(shí)驗(yàn)過程中將耐火材料試樣制備一定尺寸，固定在圓盤型實(shí)驗(yàn)托盤上，爐渣放于坩堝中，然后將坩堝置于爐膛中，并開啟計(jì)算機(jī)打開升溫程序并通入保護(hù)氣體，待爐渣完全熔化后，利用升降裝置將耐火材料試樣放入爐渣中，啟動旋轉(zhuǎn)裝置，計(jì)算機(jī)控制轉(zhuǎn)速，讓耐火材料試樣在爐渣中轉(zhuǎn)動，進(jìn)行動態(tài)侵蝕模擬，待達(dá)到規(guī)定時(shí)間后停止旋轉(zhuǎn)裝置，利用升降裝置取出試樣，觀察試樣侵蝕情況。
文檔編號G01N17/00GK201583480SQ200920291118
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者國宏偉, 孫建設(shè), 左海濱, 張建良, 曾暉, 李培言, 羅霞光 申請人:萊蕪鋼鐵股份有限公司;北京科技大學(xué)