铁矿石高温抗压试验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种铁矿石高温抗压试验装置，属于炼铁【技术领域】。所述铁矿石高温抗压试验装置包括加压装置、加热装置、计量装置及还原装置；加压装置与还原装置连接；还原装置与计量装置连接；还原装置放置在加热装置中。本实用新型铁矿石高温抗压试验装置可模拟铁矿石在高炉内升温、还原和不断增负荷造成的变形、粉化和体积收缩过程，而且可以通过记录高温还原过程中铁矿石负荷增加的、还原后的粉化率和滴下液相量来评价铁矿石的高温还原性能。
【专利说明】铁矿石高温抗压试验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及炼铁【技术领域】，特别涉及一种铁矿石高温抗压试验装置。
【背景技术】
[0002]近年来受烧结、球团等铁矿粉品种的使用变化繁多，造成高炉入炉铁矿石的冶金性能变化很大，经常会影响到高炉的顺行，因此铁矿石原料冶金性能的研究技术对操作高炉技术十分重要。
[0003]高炉炼铁使用的烧结矿、球团矿和块矿等铁矿石在进入高炉后受到炉内上升气流的加热和还原会发生粉化和软熔，热强度差或粉化性高的炉料对高炉的透气性和软熔带的形状产生了较大影响，不利于高炉的顺行和炉墙的使用寿命，给炼铁生产系统带来较大风险。因此，铁矿石在高温、载负荷下软化变形和还原粉化是影响高炉操作的重要因素，而铁矿石在高温还原过程中不断增加负荷后的变形和还原粉化的研究更能直观有效的反应炉料对高炉的影响，为高炉正确有效操作提供依据。
[0004]目前使用的铁矿石高温还原粉化炉是对放入还原罐的矿石进行加热并通入还原气体，通过记录高温还原过程中铁矿石的质量变化和还原后的粉化率来评价铁矿石的高温还原性能，该装置没有模拟到铁矿石在高炉内还原过程中不断增受压造成的变形、粉化、软熔滴落后体积收缩，试验结果也就不能准确的评价铁矿石的性能。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可模拟铁矿石在高炉内升温、还原和不断增负荷造成的变形、粉化和体积收缩过程，而且可以通过记录高温还原过程中铁矿石负荷增加的、还原后的粉化率和滴下液相量来评价铁矿石的高温还原性能的铁矿石高温抗压试验装置。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种铁矿石高温抗压试验装置，用于对铁矿石试样进行高温抗压试验；包括:加压装置、加热装置、计量装置及还原装置；所述加压装置与所述还原装置连接；所述还原装置中放置所述铁矿石试样；所述还原装置与所述计量装置连接；所述还原装置放置在所述加热装置中。
[0007]进一步地，所述还原装置包括垂直移动还原器、还原反应罐、滚珠轴承与还原器支撑套桶；所述移动还原器通过所述滚珠轴承与还原器支撑套筒连接；所述还原反应罐与所述还原器支撑套筒连接；所述还原反应罐中放置所述铁矿石试样。
[0008]进一步地，所述还原器支撑套筒上开设有进气口，用于输送还原气体；所述垂直移动还原器开设有废气出口，用于排泄废气。
[0009]进一步地，所述加压装置包括第二定滑轮、第一定滑轮、钢绳、压头、第二压码、第一压码及热电偶；所述第一压码通过所述钢绳穿过所述第一定滑轮、第二定滑轮与所述第二压码连接；所述压头一端与所述第二压码连接，另一端放置在所述还原反应罐内；所述热电偶插在所述压头杆中心。[0010]进一步地，所述加热装置包括加热炉、钥加热棒、加热炉调节盘；所述加热炉与所述加热炉调节盘连接；所述钥加热棒固定在所述加热炉中。
[0011]进一步地，所述计量装置包括位移标尺、滴落坩埚与电子秤；所述位移标尺与所述第一压码连接；所述滴落坩埚放置在所述还原反应罐的下方；所述滴落坩埚放置所述还原支撑套筒内；所述电子秤放置在所述还原支撑套筒的下方。
[0012]进一步地，本实用新型铁矿石高温抗压试验装置还包括水封槽；所述水封槽与所述还原器支撑套筒连接；所述垂直移动还原器下端没入水封槽中，用于防止还原气体溢出。
[0013]本实用新型提供的铁矿石高温抗压试验装置在还原装置的作用下，向铁矿石试样输入还原气体进行还原反应，加压装置与加热装置的作用下对铁矿石进行加温加压，可模拟铁矿石在高炉内升温、还原和不断增负荷造成的变形、粉化和体积收缩过程，而且在计量装置的作用下可以通过记录高温还原过程中铁矿石负荷增加的、还原后的粉化率和滴下液相量来评价铁矿石的高温还原性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型实施例提供的铁矿石高温抗压试验装置的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型实施例提供的还原装置A-A向剖视图。
【具体实施方式】
[0016]参见图1，本实用新型实施例提供了一种铁矿石高温抗压试验装置，包括加压装置、加热装置、计量装置及还原装置。其中，还原装置包括垂直还原器2、还原反应罐6、滚珠轴承10与还原器支撑套筒14。移动还原器2通过滚珠轴承10与还原器支撑套筒14连接。还原器反应罐6与还原器支撑套筒14顶部通过螺纹连接，连接处用耐高温密封泥密封。还原器支撑套筒14上开设有进气孔12，用于输送还原气体；垂直移动还原器2开设有废气出口 1，用于排泄废气。还原反应罐6中放置铁矿石试样8。加压装置包括第二定滑轮19、第一定滑轮21、钢绳、压头7、第二压码18、第一压码22及热电偶5。第一压码22通过钢绳穿过第一定滑轮21、第二定滑轮19与第二压码18连接。压头7 —端与第二压码18连接，另一端放置在还原反应罐6内；压头7向下移动压迫铁矿石试样8，带动垂直移动还原器2向下移动。热电偶5插在压头7的杆中心，用于控制还原反应罐6的温度。加热装置包括加热炉4、钥加热棒3、加热炉调节盘20。钥加热棒3固定在加热炉4中。加热炉调节盘20与加热炉4连接，控制加热炉靠近还原反应罐6，对还原反应罐6进行加热。计量装置包括位移标尺17、滴落坩埚15与电子秤16。位移标尺17与第一压码22连接，用于测量铁矿石试样8的体积收缩。滴落坩埚15放置在还原支撑套筒14的底部。电子秤16放置在还原支撑套筒14的下方。本实用新型铁矿石高温抗压试验装置还包括水封槽13。水封槽13中有水11。垂直移动还原器2下端没入水封槽13的水11中，用于放置还原气体的溢出。
[0017]在进行铁矿石高温高压试验前，要将铁矿石试样8装入还原反应罐6内，再将还原反应罐6通过螺纹方式固定在内底部装有滴落坩埚15的还原器支撑套筒14顶上。然后将垂向移动还原器2套在还原器支撑套筒14腰部的2滚个珠轴承10上，再垂直向下移动垂向移动还原器2使压头7压到还原反应罐6中的铁矿石试样8，并使垂直移动还原器2下端没入水封槽13中的水11中来防止试验过程中还原气体溢出。通过调整第二定滑轮19 一端的第二压码18与第一定滑轮21 —段的第一压码22使开始铁矿石试样8的负荷为0N，旋转加热炉调节盘20将加热炉4移至还原反应罐6部位。
[0018]在进行铁矿石高温高压试验前时，加热炉4通过插在压头7杆中心的热电偶5控制升温，热电偶5头部要插到压头7与铁矿石试样8的接触面位置。到达试验温度时，由进气口 12通入还原气体，并开始加第二压码18给试样增加负荷，并通过电子称16来记录铁矿石试样8受力情况。在铁矿石试样8发生粉化和软熔时，通过位移标尺17来记录其体积收缩。试验过程中会有熔液滴入滴落坩埚15内。试验完后，废气会由废气出口 I排出。
[0019]铁矿石高温高压试验结束后，取出滴落坩埚15，测量滴落液9重量。
[0020]本实用新型提供的铁矿石高温抗压试验装置通过还原器支撑套筒的进气口向铁矿石试样输入还原气体进行还原反应，加压装置与加热装置的作用下对铁矿石进行加温加压，可模拟铁矿石在高炉内升温、还原和不断增负荷造成的变形、粉化和体积收缩过程，而且在计量装置的作用下可以通过记录高温还原过程中铁矿石负荷增加的、还原后的粉化率和滴下液相量来评价铁矿石的高温还原性能。
[0021]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种铁矿石高温抗压试验装置，用于对铁矿石试样(8)进行高温抗压试验；其特征在于，包括:加压装置、加热装置、计量装置及还原装置；所述加压装置与所述还原装置连接；所述还原装置中放置所述铁矿石试样(8);所述还原装置与所述计量装置连接；所述还原装置放置在所述加热装置中。
2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于:所述还原装置包括垂直移动还原器(2)、还原反应罐(6)、滚珠轴承(10)与还原器支撑套桶(14);所述移动还原器(2)通过所述滚珠轴承(10)与还原器支撑套筒(14)连接；所述还原反应罐(6)与所述还原器支撑套筒(14)连接；所述还原反应罐(6)中放置所述铁矿石试样(8)。
3.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于:所述还原器支撑套筒(14)上开设有进气口(12)，用于输送还原气体；所述垂直移动还原器(2)开设有废气出口(1)，用于排泄废气。
4.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于:所述加压装置包括第二定滑轮(19)、第一定滑轮(21)、钢绳、压头(7)、第二压码(18)、第一压码(22)及热电偶(5);所述第一压码(22)通过所述钢绳穿过所述第一定滑轮(21 )、第二定滑轮(19)与所述第二压码(18)连接；所述压头(7)—端与所述第二压码(18)连接，另一端放置在所述还原反应罐(6)内；所述热电偶(5 )插在所述压头(7 )杆中心。
5.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于:所述加热装置包括加热炉(4)、钥加热棒(3)、加热炉调节盘(20);所述加热炉(4)与所述加热炉调节盘(20)连接；所述钥加热棒(3)固定在所述加热炉(4)中。
6.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于:所述计量装置包括位移标尺(17)、滴落坩埚(15)与电子秤(16);所述位移标尺(17)与所述第一压码(22)连接；所述滴落坩埚(15)放置在所述还原反应罐(6)的下方；所述滴落坩埚(15)放置所述还原支撑套筒(14)内；所述电子秤(16)放置在所述还原支撑套筒(14)的下方。
7.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于，所述试验装置还包括:水封槽(13)；所述水封槽(13)与所述还原器支撑套筒(14 )连接；所述垂直移动还原器(2 )下端没入水封槽(13)中，用于防止还原气体溢出。
【文档编号】G01N3/18GK203519432SQ201320517474
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】肖志新, 刘洪华, 周运武, 胡正刚, 余姗姗 申请人:武汉钢铁(集团)公司