一种气基还原试验装置和方法.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CN107044944A(43)申请公布日2017.08.15(21)申请号201710126674.X(22)申请日2017.03.03(71)申请人江苏省冶金设计院有限公司地址210019江苏省南京市建邺区创智路1号北纬国际中心B座22楼(72)发明人范志辉刘亮员晓曹志成吴道洪(74)专利代理机构北京律和信知识产权代理事务所(普通合伙)11446代理人武玉琴王月春(51)Int.Cl.G01N5/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种气基还原试验装置和方法(57)摘要本发明公开一种气基还原试验装置和方法。该装置包括加热炉、反应管、进气管、配气装置、称重装置和测温装置；反应管内部中空，底部设有进气口；进气管包括上主管道、分枝管道和下主管道，分枝管道多条并联，上主管道的出气口连通分枝管道的进气口，分枝管道的出气口连通下主管道进气口；反应管设置在加热炉内，配气装置出气口连通上主管道进气口，下主管道出气口连通反应管进气口，称重装置连接反应管，测温装置设置反应管的内部。该方法为利用上述装置进行气基还原试验的方法。本发明通过在进气管设置多条并联的分枝管道，降低了还原气进气管道中析碳现象的发生，达到析碳现象基本不影响还原反应的进行。CN107044944ACN107044944A权利要求书1/1页1.一种气基还原试验装置，其特征在于，包括加热炉、反应管、进气管、配气装置、称重装置和测温装置；所述加热炉设有空腔；所述反应管内部中空，底部设有进气口；所述进气管包括上主管道、分枝管道和下主管道，所述分枝管道多条并联，所述上主管道的出气口连通所述分枝管道的进气口，所述分枝管道的出气口连通所述下主管道进气口；所述反应管设置在所述加热炉内，所述配气装置出气口连通所述上主管道进气口，所述下主管道出气口连通所述反应管进气口，所述称重装置连接所述反应管，所述测温装置设置所述反应管的内部。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反应管的顶部设有出气口。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反应管的顶部设有测温装置安装孔，所述测温装置通过所述测温装置安装孔固定。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括孔板，所述孔板上设有贯通的孔；所述孔板安装在所述反应管内，将所述反应管的内腔分隔为上腔和下腔。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述称重装置包括电子天平和挂钩，所述反应管通过所述挂钩悬挂在所述电子天平的下方。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述配气装置包括多个气瓶和混气装置，所述气瓶连通所述混气装置。7.一种利用权利要求1～6任一所述装置进行气基还原试验的方法，其特征在于，包括步骤：A、将试样送入所述反应管，对试样进行加热，所述称重装置实时测量所述反应管的重量，所述测温装置测量所述反应管内试样的温度；B、所述配气装置将还原气送入所述上主管道，所述上主管道对所述还原气进行预热，预热至350～450℃后送入所述分枝管道；C、所述分枝管道对预热后还原气进行加热，将所述预热后的还原气加热至800～850℃；D、将所述加热后的还原气通过所述下部管道通入所述反应管，与所述试样发生还原反应。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括步骤：通过所述反应管顶部的出气口，将所述反应管内的气体排出。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，将所述试样放置在所述孔板上。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤B之前包括步骤：所述配气装置将多种不同的气体混合为还原气。2CN107044944A说明书1/5页一种气基还原试验装置和方法技术领域[0001]本发明属于气基还原试验设备技术领域，尤其涉及一种气基还原试验装置和方法。背景技术[0002]直接还原铁(DRI)又称海绵铁，是铁矿石在低于熔化温度下直接还原得到的含铁产品。海绵铁是一种废钢的代用品，是电炉冶炼纯净钢、优质钢不可缺少的杂质稀释剂，是转炉炼钢优质的冷却剂，是发展钢铁冶金短流程不可或缺的原料。2014年，全世界直接还原铁的年产量达7450万吨，创历史新高。我国将直接还原工艺列为钢铁工业发展的主要方向之一。[0003]生产直接还原铁的工艺称为直接还原法，属于非高炉炼铁工艺，分为气基法和煤基法两大类。目前世界范围内，76％的直接还原铁是通过气基法生产。每种不同的铁矿石在进行气基竖炉直接还原工业化前，均需要进行基础气基还原测试，以摸索确定气基还原的基本参数和考察还原性能等指标是否符合大型工业化要求。[0004]CO是气基还原测试时还原气必需的气体之一，CO气体在500-700℃范围内易发生析碳反应。配有大量比例CO的还原气在进气管道预热过程中会较长时间