专利名称：一种耐火材料抗渣实验炉的制作方法
技术领域：
一种耐火材料抗渣实验炉技术领域[0001]本实用新型涉及一种耐火材料高温下抗渣侵蚀能力的研究实验技术，主要涉及一种耐火材料抗渣实验炉。
背景技术：
[0002]耐火材料是高温行业的必须辅助材料。耐火材料在实际运用中，往往处在热力冲击、应力冲击、化学侵蚀等复杂环境。科技工作者在进行耐火材料研发改进的工作中，必须要考虑耐火材料实际运用的环境，研发改进过程中，往往需要模拟这种应用环境已检验产品性能。目前，用于检测耐火材料抗侵蚀的方法主要有静态坩埚法，回转抗渣法；其中，静态坩埚法可在空气气氛下进行，也可以再特定气氛下进行，但是不能实现渣液的及时更新，对耐火材料也没有冲刷作用，无法真实反映耐火材料在应用中受侵蚀真实情况；回转抗渣法可以及时更新渣液，对耐火材料也有一定的冲刷作用，但只能在敞开的空气环境中进行，气氛单一。发明内容[0003]为解决上述技术问题，本实用新型提出一种耐火材料抗渣实验炉，使其能达到时时更新渣液、气氛可控、并且对受检试样有一定的冲刷作用和温度冲击作用。[0004]本实用新型为完成上述发明任务采用如下技术方案[0005]一种耐火材料抗渣实验炉，抗渣实验炉所具有炉壳的内部空腔形成炉膛，通过设置在炉膛中部的隔热板将炉膛隔为上、下两个部分，对应上炉膛、下炉膛分别设置有一套温度测量和控制系统，其中，隔热板为可拆卸结构，通过控制上炉膛、下炉膛的温度测量和控制系统以及拆、装隔热板，来控制炉膛上下部位的温度分布；在上炉膛、下炉膛之间设置有用以夹持试样的试样夹持器；在所述的试样夹持器上设置试样；试样夹持器所具有的转动轴水平设置并与转动装置相连，构成所述的试样可随转动轴做垂直于转动轴转动的结构； 设置有用以为抗渣实验提供渣液的加渣器，加渣器所具有的加渣通道穿过上、下炉膛，并使加渣通道的出口对应位于钼坩埚的上方；所述的钼坩埚固定在位于下炉膛正下方的坩埚座上，所述的坩埚座为可升降的结构，在实验时可将钼坩埚升至下炉膛内，用以使受检的试样运行至转动轴下方时，受渣液的侵蚀，运行至转动轴上方时，受上下炉膛内的温度差带来的热冲击；钼坩埚的上部一侧具有排渣口，排渣口下方设置盛渣器。[0006]所述的实验炉具有两个进气口，并与位于炉壳外的配气柜相连通，一个进气口将实验气体通入上炉膛，根据实验方案，需要上炉膛温度低于下炉膛温度时，打开该进气口， 可对上炉膛起到辅助降温的作用，不需要时则关闭该进气口 ；另一进气口与加渣器相连，在通气的同时，通过气流，将渣带入到坩埚中。[0007]在试样夹持器所具有的转动轴上设置用以计数的计数器。[0008]一种耐火材料的抗渣实验方法，将试样夹持在位于上、下炉膛之间的试样夹持器上，并将坩埚升至下炉膛内将炉膛密封，通入所需保护气；调整上、下炉膛的温度；当下炉膛温度升至坩埚内渣熔化温度时，转动装置通电，由转动装置带动试样做垂直于试验夹持器转动轴的运动；当试样运行至转动轴的下方时，浸入坩埚的渣液内受渣液的侵蚀；当试样运行至转动轴的上方时，受上、下炉膛之间的温度差带来的热冲击；实验结束时，停止通保护气，坩埚下降，使试样脱离渣液；实验时，由加渣器持续给坩埚提供渣液，实现了渣液的时时更新。[0009]耐火材料领域技术人员，可根据需要配置保护气，以尽可能接近受检耐火材料实际所处环境气氛为准。[0010]实验过程中，在线检测上下炉膛温度，试样旋转周数，水冷壁进出水温度，盛渣器重量，并根据检测的数据，计算机自动调整进出水速率和加渣速度，并得出试样受热冲击次数。[0011]本实用新型的有益效果[0012]1)采用本实用新型实验炉，通过控制上下炉膛温度，可模拟并控制试样所受热冲击强度，通过控制转动速度，可控制材料受热冲击频率。[0013]2)采用本实用新型实验炉，可持续加入新鲜渣液，并通过试样旋转所带来的搅拌效果，保证渣液均一。[0014]3)采用本实用新型实验炉，可根据需要配置受检材料所处的环境气氛。[0015]4)采用本实用新型实验炉，可通过调整旋转速度，模拟材料受冲刷强度。[0016]5)采用本实用新型实验炉，试样自身上下部位受冲刷及化学侵蚀程度也不同，可根据此差异，研究材料受侵蚀机理。
[0017]图1为本实用新型的结构示意图。[0018]图2为本实用新型中试样安装的结构示意图。[0019]图3为本实用新型中试样示意图。[0020]图4为试样夹持示意图。[0021]图中，1、上炉膛，2、热电偶，3、温度测量和控制系统，4、真空装置，5、配气柜，6、下炉膛，7、坩埚座，8、电磁阀门，9、进气口，10、加渣器，11、炉壳，12、耐火材料，13、隔热板，14、 计数器，15、转动装置，16、冷却系统，17、排气孔，18、活塞式密封结构，19、升降系统，20、试样，21、排渣口，22、盛渣器，23、重量感应器，对、试样夹持器，25、加渣器出口，沈、渣液。[0022]具体实施例[0023]
以下结合附图对本实用新型作进一步说明[0024]如图1、图2所示，一种耐火材料抗渣实验炉，抗渣实验炉所具有炉壳11的内部空腔形成炉膛，并在炉膛的外侧设置耐火材料12 ；通过设置在炉膛中部的隔热板13将炉膛隔为上炉膛1、下炉膛6两个部分，对应上炉膛1、下炉膛6分别设置有一套温度测量和控制系统3 ；温度测量和控制系统3中的温度加热器为在炉膛周围安装的U型硅钼棒发热体，在电压作用下硅钼棒发热并向炉膛内供热，利用控制柜装有的智能控温表，按照预先设定的升温制度升温；温度测量和控制系统3中的温度感应器采用热电偶2用于检测上炉膛1、下炉膛6的温度；所述的隔热板13为可拆卸的结构，通过控制上炉膛1、下炉膛6的温度测量和控制系统3以及拆、装隔热板13，来控制炉膛上下部位的温度分布，使炉膛上部温度大于或等于或小于炉膛下部温度；在上炉膛1、下炉膛6之间设置有用以夹持试样的试样夹持器 24 ；试样夹持器M由两片试样盘组成，试样盘上有相对应的方孔，可将T型试样20的尾部两端插入方孔内，两个试样盘夹紧，以实现对试样20的夹持；试样夹持器M所具有的转动轴水平设置并与转动装置15相连，在试样夹持器M所具有的转动轴上设置用以计数的计数器14，构成所述的试样20可随转动轴做垂直于转动轴转动的结构；设置有用以为抗渣实验提供渣液的加渣器10，加渣器10的加渣通道穿过上炉膛1、下炉膛6，并使加渣通道的出口 25对应位于钼坩埚的上方；所述的钼坩埚固定在位于下炉膛6正下方的坩埚座7上，所述的坩埚座7的底部设置有升降系统19，构成所述的钼坩埚可升降的结构；实验时，将钼坩埚升至下炉膛6内，用以使受检的试样运行至转动轴下方时，受渣液的侵蚀，运行至转动轴上方时，受上下炉膛内的温度差带来的热冲击；在钼坩埚上部的一侧设置有排渣口 21，对应所述的排渣口 21设置有盛渣器22，设置排渣口 21的目的在于保持坩埚内熔渣液面高度的稳定，使多余的熔渣通过排渣口流入盛渣器22，用以实现渣液的实时更新；所述盛渣器底部设置重量感应器23 ；设置用于对试验炉进行冷却的冷却系统16，并使设置的冷却系统 16与炉壳11相连，对炉壳11起到保护作用。设置在上炉膛1的进气口 9通过连接管路与位于炉壳11外的配气柜5相连通，在进气口 9与配气柜5之间的连接管路上设置电磁阀门8，将配气柜5通过连通管路与加渣器 10相连，通过气流，将渣带入到坩埚中。试样准备准备了 5种材质的试样，按照图3，试样图制备试样，按图4装配试样1)95%氧化铬，5%氧化铝2) 85%氧化铬，10%氧化铝，5%氧化锆3) 60%氧化铬，35%氧化铝，5%氧化锆4) 30%氧化铬，60%氧化铝，10%氧化锆幻100%氧化铝此次实验的目的在于为德士古水煤浆气化炉选取合适的耐火材料，因此以德士古气化炉实际工况(还原气氛、持续液态煤渣冲刷)为实验条件，实验条件如表1 :表1不同材质抗渣实验条件
权利要求1.一种耐火材料抗渣实验炉，其特征在于抗渣实验炉所具有炉壳的内部空腔形成炉膛，通过设置在炉膛中部的隔热板(13)将炉膛隔为上炉膛(1)、下炉膛(6)两个部分；对应上炉膛(1)、下炉膛(6)分别设置有一套温度测量和控制系统(3)；其中，隔热板(13)为可拆卸结构；在上炉膛(1)、下炉膛(6)之间设置有用以夹持试样的试样夹持器(24)；在所述的试样夹持器(24)上设置试样(20)；试样夹持器(24)所具有的转动轴水平设置并与转动装置(15)相连，构成所述的试样可随转动轴做垂直于转动轴转动的结构；设置有用以为抗渣实验提供渣液的加渣器(10)，加渣器(10)所具有的加渣通道穿过上炉膛(1)、下炉膛 (6)，并使加渣通道的出口(25)对应钼坩埚上方；所述的钼坩埚固定在位于下炉膛正下方的坩埚座(7)，所述的坩埚座(7)为可升降的结构；坩埚的上部一侧具有排渣口(21)，排渣口(21)下方设置盛渣器(22)。
2.按照权利要求1所述的一种耐火材料抗渣实验炉，其特征在于实验炉具有两个进气口，并与位于炉壳外的配气柜相连通，一个进气口(9)与上炉膛连通，另一进气口与加渣器 (10)相连通。
3.按照权利要求1所述的一种耐火材料抗渣实验炉，其特征在于在试样夹持器所具有的转动轴上设置用以计数的计数器(14)。
专利摘要本实用新型涉及的一种耐火材料抗渣实验炉所具有炉壳的内部空腔形成炉膛，通过设置在炉膛中部的隔热板(13)将炉膛隔为上炉膛(1)、下炉膛(6)两个部分；在上炉膛(1)、下炉膛(6)之间设置有用以夹持试样的试样夹持器(24)；试样夹持器(24)所具有的转动轴水平设置并与转动装置(15)相连；设置有用以为抗渣实验提供渣液的加渣器(10)，加渣器(10)所具有的加渣通道穿过上炉膛(1)、下炉膛(6)，并使加渣通道的出口(25)对应位于可升降钼坩埚的上方；坩埚的上部一侧具有排渣口(21)，排渣口(21)下方设置盛渣器(22)。本实用新型能达到时时更新渣液、气氛可控、并且对受检试样有一定的冲刷作用和温度冲击作用。
文档编号F27B17/02GK202304406SQ20112041584
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者何涛, 孙红刚, 李鹏涛, 王刚, 王晗, 石干, 耿可明, 闫双志 申请人:中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司