一种高炉内铁矿石还原软熔滴落性能测定装置及方法.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CN110346539A(43)申请公布日2019.10.18(21)申请号201910631697.5(22)申请日2019.07.12(71)申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区沙正街174号(72)发明人张生富朱荣锦邓青宇尹铖温良英徐键党杰游志雄余文轴胡丽文白晨光(74)专利代理机构重庆博凯知识产权代理有限公司50212代理人黄河(51)Int.Cl.G01N33/24(2006.01)权利要求书3页说明书11页附图3页(54)发明名称一种高炉内铁矿石还原软熔滴落性能测定装置及方法(57)摘要本发明公开了一种高炉内铁矿石还原软熔滴落性能测定装置及方法，该装置包括高温炉、配气系统、加压系统和称量系统；高温炉内开设有炉膛，炉膛内设有石墨坩埚和温度采集装置；配气系统用于向炉膛内通入还原气体，还原气体包括N2、H2、CO2和CO，配气系统包括气体存储装置和气体混合装置；加压系统包括加压杆，加压杆的上端连接有加压装置和位移传感器，加压杆的下端设有加压头；称量系统用于称量滴落物的质量和铁矿石试料的质量。本发明的测定装置能更好的模拟炼铁高炉实际工作气氛，并能够动态调整铁矿石试料上的载荷，使得采用本发明的测定装置得到的试验结果能更接近于炼铁高炉的实际运转情况。CN110346539ACN110346539A权利要求书1/3页1.一种高炉内铁矿石还原软熔滴落性能测定装置，其特征在于，包括高温炉、配气系统、加压系统和称量系统；所述高温炉内开设有炉膛，所述炉膛内设有上端敞口的筒形的石墨坩埚和用于对所述高温炉的炉温进行数据采集的温度采集装置；所述配气系统用于向所述炉膛内通入还原气体，所述还原气体包括N2、H2、CO2和CO，所述配气系统包括气体存储装置和与所述气体存储装置通过管道相连通的气体混合装置，所述气体存储装置用于对所述还原气体中的各气体成分分别进行存储并能够根据所述温度采集装置采集的所述高温炉的炉温对所述还原气体中的各气体成分进行流量控制；所述气体混合装置用于对所述还原气体中的各气体成分进行充分混合并通过管道与所述高温炉的炉膛相连通；所述加压系统包括加压杆，所述加压杆的下端伸入到所述石墨坩埚内，所述加压杆的上端伸出所述高温炉，所述加压杆的上端伸出所述高温炉的部分从下到上分别固定连接有加压装置和位移传感器，所述加压装置能够根据所述温度采集装置采集的所述高温炉的炉温带动所述加压杆竖向移动，所述加压杆的下端面上设有能够对所述石墨坩埚内的铁矿石试料施加压力的加压头，所述加压头在所述加压杆竖向移动时能够在所述石墨坩埚内竖向移动进而改变施加在铁矿石试料上的压力值；所述称量系统包括电子天平、控制器和质量传感器，所述电子天平置于所述高温炉下部的密封箱内，通过所述质量传感器将质量变化传输到外部计算机，所述控制器用于所述电子天平的校准与标定。2.根据权利要求1所述的高炉内铁矿石还原软熔滴落性能测定装置，其特征在于，所述气体存储装置包括N2发生装置、H2发生装置、CO2发生装置和CO发生装置，所述N2发生装置包括用于储存N2的N2瓶和用于对N2流量进行控制的N2流量控制阀，所述H2发生装置包括用于储存H2的H2瓶和用于对H2流量进行控制的H2流量控制阀，所述CO2发生装置包括用于储存CO2的CO2瓶和用于对CO2流量进行控制的CO2流量控制阀，所述CO发生装置包括用于储存CO的CO瓶和用于对CO流量进行控制的CO流量控制阀。3.根据权利要求1所述的高炉内铁矿石还原软熔滴落性能测定装置，其特征在于，还包括尾气检测装置，所述尾气检测装置包括气体分析仪，所述高温炉的上端设有气体出口，所述气体分析仪通过管道与所述气体出口连通，所述气体分析仪用于对所述气体出口中排出的气体中的N2、H2、CO2和CO的含量进行在线测定，通过实时测定气体出口排出的各气体成分的含量，并结合碳氧平衡用于计算出铁矿石的直接还原度。4.根据权利要求1所述的高炉内铁矿石还原软熔滴落性能测定装置，其特征在于，所述高温炉的上端面和下端面均设有与所述炉膛相连通的开口，所述高温炉上端面的开口处设有密封盖，所述密封盖用于与所述高温炉的上端面形成密封连接，所述高温炉下端面的开口处设有上端敞口并与所述炉膛相通的筒形的密封箱，所述密封箱的上端敞口面积大于所述高温炉下端面的开口面积，所述密封箱的侧面上开设有一个还原气体导入孔，所述气体混合装置通过管道与所述还原气体导入孔相连通，所述密封箱内设有称重装置，所述石墨坩埚的下端面上设有滴落孔，所述石墨坩埚放置在石墨套筒正上方，所述称重装置位于所述滴落孔的正下方。5.根据权利要求4所述的高炉内铁矿石还原软熔滴落性能测定装置，其特征在于，还包2CN110346539A权利要求书2/3页括计算机系