球团高温抗压强度测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种球团高温抗压强度测试装置。该球团高温抗压强度测试装置包括：压力传感器、液压缸、压下杆、加热炉、试样盘和控制器，其中，压力传感器、液压缸和加热炉分别与控制器连接，并且压力传感器与液压缸相连，压下杆位于试样盘上方并且与压力传感器连接，加热炉设置在试样盘外周。本实用新型结构简单、操作方便、自动化程度高，可以实现球团高温抗压强度测试。
【专利说明】球团高温抗压强度测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种球团高温抗压强度测试装置。
【背景技术】
[0002]将铁矿粉或者其它含铁物料配加一定量煤粉或焦粉与适当的黏结剂充分混合后，经造球机造球或压球机压制而成的一种含碳含铁小球或冷压团块，将成形的球团入炉生产金属化球团。
[0003]为了防止球团在存储、运输及装炉过程中发生破碎，要求球团在常温下必须具有一定的强度。此外，球团在高温下的强度对还原炉中球团的填充方式、填充率及还原性能都有很重要的影响。球团在炉内升温或高温直接还原过程中会发生一系列变化:含碳有机黏结剂挥发、烧损、碳化；煤中挥发分的逸出、碳化烧损；Fe203还原后晶格常数的变化及物料的软化，这些因数都将引起球团高温强度下降，轻者球团形成裂缝，重则粉化。另一方面，球团内物料的高温烧结以及还原成的金属的热结，有利于提高气团强度。因此，高温对球团强度的影响比较复杂，需要通过实验进行研究，特别是采用有机黏结剂后含碳球团的高温强度能够满足生产要求。
[0004]为保证球团能够满足正常生产要求，通常是对球团进行高温抗压强度测试以确保球团具有足够的高温抗压强度。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供一种满足上述目的的新型球团高温抗压强度测试装置，该球团高温抗压强度测试装置针对球团高温抗压强度进行测试，以确保球团具有足够的高温抗压强度。
[0006]为达到上述目的，本实用新型采取了如下技术方案:
[0007]本实用新型的球团高温抗压强度测试装置包括:压力传感器、液压缸、压下杆、力口热炉、试样盘和控制器，其中，压力传感器、液压缸和加热炉可以分别与控制器连接，并且压力传感器与液压缸相连；压下杆可以位于试样盘上方并且与压力传感器连接，加热炉设置在试样盘外周。
[0008]所述球团高温抗压强度测试装置还可以包括至少一个气瓶，气瓶可以与加热炉相连并且其中储存有保护气体。根据本实用新型的示例性实施例，在所述至少一个气瓶和加热炉之间可以设置有气体缓冲罐。在所述至少一个气瓶和气体缓冲罐之间以及加热炉和气体缓冲罐之间可以分别设置有气体流量计。
[0009]根据本实用新型的示例性实施例，加热炉可以为开闭式的微波加热炉。
[0010]另外，在本实用新型的示例性实施例中，压下杆和试样盘可以由耐高温材料制成。根据本实用新型的示例性实施例，所述耐高温材料可以为刚玉。
[0011]根据本实用新型的示例性实施例，加热炉外部可以设置有支架。另外，在加热炉的一侧可以设置有气体分布室，所述至少一个气瓶连接到气体分布室。[0012]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:
[0013]本实用新型采用的对球团加温的加热炉为微波加热炉，可以快速提升球团温度，节约测试时间。
[0014]此外，本实用新型的球团高温抗压强度测试装置利用液压缸通过刚玉压下杆对待测球团施压，利用液压缸与压下杆之间的压力传感器显示球团高温抗压强度大小，并利用气体缓冲罐控制微波加热炉炉内气氛，并在测试过程中利用控制器通过编程设定和自动控制测试过程，达到快速、安全、准确、有效的标准，并且自动化程度高，简化了操作程序，使检测效率更高。此外，本实用新型的球团高温抗压强度测试装置结构简单，操作方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，本实用新型的更全面的解释及其许多附加优点将更加清楚，同时也更易于理解，其中:
[0016]图1是本实用新型示例性实施例的高温抗压强度测试装置的安装示意图。
【具体实施方式】
[0017]在下文中，将结合附图对本实用新型的示例性实施例进一步详细地描述。
[0018]将理解的是，公开的实施例仅仅是本实用新型的示例性实施例，本实用新型可以以各种可选择的形式来实施。附图不必是按比例绘制的；可夸大或最小化一些特征来显示具体组件的细节。因此，在此公开的特定结构和功能细节不被解释为是限制性的，而仅仅作为用于教导本领域技术人员来多方面地应用本实用新型的代表性基础。
[0019]图1是本实用新型示例性实施例的高温抗压强度测试装置的安装示意图。
[0020]如图1中所示，本实用新型实施例的高温抗压强度测试装置包括加热炉4、液压缸
1、压力传感器2、压下杆3、试样盘5和控制器13。其中，加热炉4、液压缸I和压力传感器2可以分别与控制器13连接；压力传感器2可以位于液压缸I和压下杆3之间；压下杆3位于试样盘5上方并与试样盘5相对。
[0021]可以通过对控制器13设定加热程度来控制加热炉4的加热过程。另外，还可以通过对控制器13设定液压缸I加压程序来控制液压缸I的加压。压力传感器2可以感测待测球团的破裂，并将破裂信号传递到控制器，并且控制器13上的显示器可以显示通过压力传感器和液压缸测试出的球团抗压强度的大小。
[0022]压下杆3和试样盘5可由耐高温材料制成，从而可以在高温测试时保证装置的可靠性。根据本实用新型的一个实施例，压下杆3可以是由刚玉制成的刚玉压下杆，然而本实用新型不限于此。另外，根据本实用新型的另一个实施例，试样盘5可以是由刚玉制成的刚玉坩埚，然而本实用新型不限于此，试样盘5可以是其它可以容纳并支撑试样的耐高温容器。
[0023]根据本实用新型的一个实施例，加热炉4可以是微波加热炉，从而可以快速提升球团温度，节约测试时间。然而本实用新型不限于此，加热炉4也可以是红外加热炉等其它类型的加热炉。微波加热炉4为高温时可以打开的开闭式的，并且可以围绕刚玉坩埚5。
[0024]另外，为了在高温的情况下保护球团，本实用新型实施例的高温抗压强度测试装置还包括通过通气管与气体分布室8的进气口 9连接的至少一个气瓶10，以向微波加热炉4内的气体分布室8供应保护气体。所述保护气体可以为氮气、一氧化碳或氩气等的不活泼气体。另外，各个气瓶内供应的气体可以彼此不同。
[0025]在气体分布室8的进气口 9和气瓶10之间可以设置有气体缓冲罐11。在气体缓冲罐11和进气口 9之间以及气体缓冲罐11和至少一个气瓶之间可以设置有用于控制气体流量的气体流量计10。气体缓冲罐11可以用于减小保护气体对气体分布室8的冲击，并且当各个气瓶内为不同气体时，用于混合气体。
[0026]在微波加热炉4中设置有气体分布室8,气体分布室8可以设置在微波加热炉4的一侧上，从气瓶10通过进气口 9进入气体分布室8的保护气体可以在气体分布室8中被均匀地分布，从而在微波加热炉4中形成从一侧到另一侧的均匀的保护气流。根据本实用新型的一个实施例，气体分布室8设置在微波加热炉4的底部，然而本实用新型不限于此，气体分布室8也可以设置在微波加热炉4的顶部或侧部。
[0027]气体分布室8 一般利用直径为IOmm左右的刚玉球填充一段高度为100?150mm的刚玉料层即可。另外，气体分布室8设置在微波加热炉中，因此保护气可以在通过气体分布室的同时被预加热至设定的温度，从而可以避免由于保护气的进入而导致加热炉中预定温度的变化。并且可以防止因保护气流的不均匀而对待测球团产生冲击。
[0028]此外，本实用新型实施例还包括设置在微波加热炉外部的支架(未示出)。
[0029]根据待测球团的加热制度可以分为两种方式来测试球团高温抗压强度的大小:1)待测球团随微波加热炉升温；2)待测球团不随微波加热炉升温，在指定温度下进入微波加热炉。
[0030]I)待测球团随微波加热炉升温
[0031]将待测球团6放置在刚玉坩埚5内，在控制器13中设定微波加热炉4的加热程序和液压缸I的加压程序；打开气瓶10，通过调节气体缓冲罐11内的保护气体来调整气体分布室内的保护气氛；开启微波加热炉4，当炉内温度达到设定温度并保持一段设定的时间后，液压缸I自动开启，对待测球团6施加压力；当压力传感器2感测到球团6破裂，液压缸I停止施压，控制器13显示器所显示的最终压力值便是球团高温抗压强度的大小，即，完成一次球团高温抗压测试。
[0032]2)待测球团不随炉升温，在指定温度下入炉
[0033]在控制器13中设定微波加热炉4的加热程序和液压缸I的加压程序；开启微波加热炉4 ;当炉内温度达到设定的温度后，将待测球团放置于刚玉坩埚5内；调节气体缓冲罐11内的保护气体来调整气体分布室内的保护气氛；待测球团6保持设定时间后，开启液压缸对待测球团6施加压力；当压力传感器2感测到球团6破裂，液压缸I停止施压，控制器13显示器所显示的最终压力值便是球团高温抗压强度的大小，即，完成一次球团高温抗压测试。
[0034]另外，在本示例性实施例中，根据刚玉坩埚的尺寸和待测球团的大小，可以在刚玉坩埚内放置至少一个待测球团，即，本实用新型的示例性实施例可以一次完成对多个球团高温抗压强度大小的测试。
[0035]本实用新型的示例性实施例通过提供一种球团高温抗压强度测试装置，可以通过测试准确地反映球团在高温条件下的抗压强度大小，以确保球团具有足够的高温抗压强度。此外，本实用新型的球团高温抗压强度测试装置结构简单、设备轻巧、自动化程度高、可靠性高，并且提高了测试效率。
[0036]尽管已经参照示例性实施例描述了本实用新型的构思，但是对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离本实用新型构思的精神和范围的情况下可做出各种改变和修改。因此，应该理解的是，上述实施例不是限制性的，而是示例性的。
[0037]主要附图标记:
[0038]1-液压缸、2-压力传感器、3-刚玉压下杆、4-微波加热炉、5-刚玉相.祸、6_待测球团、7-刚玉支撑杆、8-气体分布室、9-炉底进气口、10-气体流量计、11-气体缓冲罐、12-气瓶、13-控制器。
【权利要求】
1.一种球团高温抗压强度测试装置，其特征在于，所述球团高温抗压强度测试装置包括:压力传感器、液压缸、压下杆、加热炉、试样盘和控制器，其中， 压力传感器、液压缸和加热炉分别与控制器连接，并且压力传感器与液压缸相连， 压下杆位于试样盘上方并且与压力传感器连接， 加热炉设置在试样盘外周。
2.如权利要求1所述的球团高温抗压强度测试装置，其特征在于，所述球团高温抗压强度测试装置还包括至少一个气瓶，气瓶与加热炉相连并且其中储存有保护气体。
3.如权利要求2所述的球团高温抗压强度测试装置，其特征在于，在所述至少一个气瓶和加热炉之间设置有气体缓冲罐。
4.如权利要求3所述的球团高温抗压强度测试装置，其特征在于，在所述至少一个气瓶和气体缓冲罐之间以及加热炉和气体缓冲罐之间分别设置有气体流量计。
5.如权利要求1所述的球团高温抗压强度测试装置，其特征在于，加热炉为开闭式的微波加热炉。
6.如权利要求1所述的球团高温抗压强度测试装置，其特征在于，压下杆和试样盘由耐高温材料制成。
7.如权利要求6所述的球团高温抗压强度测试装置，其特征在于，所述耐高温材料为刚玉。
8.如权利要求1所述的球团高温抗压强度测试装置，其特征在于，加热炉外部设置有支架。
9.如权利要求2所述的球团高温抗压强度测试装置，其特征在于，在加热炉的一侧设置有气体分布室，所述至少一个气瓶连接到气体分布室。
【文档编号】G01N3/18GK203502307SQ201320602376
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】居殿春, 高建军, 严定鎏, 齐渊洪 申请人:钢铁研究总院