一种用于模拟气基还原的气基还原装置及气基还原方法.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CN112981029A(43)申请公布日2021.06.18(21)申请号202110127695.X(22)申请日2021.01.29(71)申请人钢铁研究总院地址100081北京市海淀区学院南路76号申请人钢研晟华科技股份有限公司(72)发明人王锋万新宇沈朋飞高建军何鹏(74)专利代理机构北京天达知识产权代理事务所(普通合伙)11386代理人程虹(51)Int.Cl.C21B13/00(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图1页(54)发明名称一种用于模拟气基还原的气基还原装置及气基还原方法(57)摘要本发明公开了一种用于模拟气基还原的气基还原装置及气基还原方法，属于涉及高温实验室气基热模拟实验技术领域，用于解决现有技术中气基还原炉模拟条件少、模拟过程与实际差距较大的问题。本发明的装置中，供气单元通过动态配气仪与还原炉的还原进气口连接，还原炉的还原出气口与背压阀连接；还原炉包括加热体以及与加热体连接的加热控制器。本发明的方法包括还原气从供气单元中引出，经过动态配气仪后进入还原炉；还原气与实验料进行气基还原反应；气基还原反应后的尾气排出，经过背压阀后排至大气；还原后的实验料移出还原炉进行冷却。本发明的装置和方法可用于模拟气基还原实验。CN112981029ACN112981029A权利要求书1/1页1.一种用于模拟气基还原的气基还原装置，其特征在于，包括供气单元、还原炉、动态配气仪和背压阀；所述供气单元通过动态配气仪与还原炉的还原进气口连接，所述供气单元用于为还原炉提供还原气，所述还原炉的还原出气口与背压阀连接；所述还原炉包括加热体以及与加热体连接的加热控制器；实验料置于还原炉中。2.根据权利要求1所述的用于模拟气基还原的气基还原装置，其特征在于，还包括用于检测动态配气仪的供气压力的压力计，所述压力计设于动态配气仪和还原进气口之间。3.根据权利要求2所述的用于模拟气基还原的气基还原装置，其特征在于，所述背压阀与压力计信号连接；所述背压阀接收压力计检测的动态配气仪的供气压力，比较供气压力与背压阀的预设压力得到压力差，根据压力差调节供气压力使得压力差为零。4.根据权利要求1所述的用于模拟气基还原的气基还原装置，其特征在于，所述还原出气口与背压阀之间设有冷凝器。5.根据权利要求1所述的用于模拟气基还原的气基还原装置，其特征在于，所述背压阀的出气端设有尾气燃烧器。6.根据权利要求1所述的用于模拟气基还原的气基还原装置，其特征在于，所述供气单元包括多个供气瓶，每个供气瓶中盛装一种还原气，多个供气瓶中的还原气相同或不同。7.根据权利要求1所述的用于模拟气基还原的气基还原装置，其特征在于，还包括与供气单元连接的冷却保护器，所述供气单元还用于为冷却保护器提供冷却保护气。8.根据权利要求7所述的用于模拟气基还原的气基还原装置，其特征在于，所述还原炉包括装料篮、炉管和炉壳；从内至外，所述装料篮、炉管、加热体和炉壳依次设置，所述装料篮吊设于冷却保护器的下方。9.一种用于模拟气基还原的气基还原方法，其特征在于，采用权利要求1至8所述的用于模拟气基还原的气基还原装置，所述气基还原方法包括如下步骤：步骤1：开启供气单元，还原气从供气单元中引出，经过动态配气仪后进入还原炉；步骤2：还原气在还原炉内与实验料进行气基还原反应；步骤3：气基还原反应后的尾气从还原出气口排出，经过背压阀后排至大气；还原后的实验料移出还原炉进行冷却。10.根据权利要求9所述的用于模拟气基还原的气基还原方法，其特征在于，所述还原炉包括加热体、炉管、装料篮、上法兰和下法兰，所述步骤1之前还包括如下步骤：步骤a：将装有实验料的装料篮放入炉管内，将上法兰和下法兰固定连接；步骤b：向炉管中通入氮气；步骤c：设置炉管的温度和升温曲线；步骤d：炉管内的温度达到还原温度。2CN112981029A说明书1/10页一种用于模拟气基还原的气基还原装置及气基还原方法技术领域[0001]本发明涉及高温实验室气基热模拟实验领域，尤其涉及一种用于模拟气基还原的气基还原装置及气基还原方法。背景技术[0002]近年来，随着高温实验炉的发展，现有的用于模拟气基还原的气基还原炉主要有配气、升温功能，其气体供应直接与气瓶连接，不具备单独的混气装置和调节炉内压力的装置，因此，无法控制炉内压力，并且无法同时调节炉内气体流量、压力和温度，导致现有的气基还原炉的模拟条件少、模拟过程与实际差距较大，不能较好地模拟实际工业炉窑的内部条件。发明内容[0003]鉴于上述分析，本发明旨在提供一种用于模拟气基还原的气基还原装置及气基还原方法，用于解决现有技术中无法控制炉内压力、无法同时调节炉内气体流量、压力和温度导致现有的气基还原炉模拟条件少、模拟过程与实