专利名称：一种模拟转底炉还原实验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及冶炼领域，特别涉及一种模拟转底炉还原实验装置。
背景技术：
转底炉是一种直接还原炉，它可以处理钢铁厂各种杂料及粉尘，回收其中的锌、钾等有害元素，还可预还原处理各种含铁矿种，预还原后的矿石可作为高炉原料。此外，转底炉还可直接还原得到珠铁，无需像高炉炼铁那样需要大量的焦炭。鉴于转底炉所具有的上述特点，其在炼铁行业应用前景十分广阔。然而对于转底炉多种功能的开发需要进行相关的实验室研究。目前企业或科研院校进行高温实验研究时，一般使用电热式的马弗炉，但其只能提供所需要的温度，尽管可以设置所需的温度变化，但炉内温度场相对均匀，与实际转底炉喷吹燃料形成的温度场不同，对原料的还原形为有很大影响。尽管有些高温实验炉加有气氛控制系统，但都是外接常温气体进行配气接入，其产生的还原气氛与喷吹燃料产生的还原气氛有较大差异，不具有较强的模拟性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的转底炉实验环境模拟性不强的缺陷，从而提供一种模拟实验结果具有很高准确性的模拟转底炉还原实验装置。为了实现上述目的，本发明提供了一种模拟转底炉还原实验装置，包括:推杆1、实验炉、热电偶2、喷嘴9、烧嘴10以及抽风管道8 ;其中，所述实验炉整体成长方体，其炉壳7采用耐火砖11砌筑而成，所述实验炉的前方开有前活动耐火砖门4，其后方开有后活动耐火砖门3 ;所述实验炉的内部通过隔分耐火砖13分成多段，每一段的侧面或正上方都安装有用于鼓风的喷嘴9和用于喷吹燃料的烧嘴10，在每一段侧面的中心以及上方顶部的中心还安装有用于加热的热电偶2 ;所述推杆I用于将装料用的坩埚6通过所述前活动耐火砖门4进入所述实验炉内，所述坩埚6内的实验料经加热还原后从所述后活动耐火砖门3推出；接近后活动耐火砖门3处的出料段设有连接外部抽风系统的抽风管道8 ;所述实验炉炉顶开有用于观察实验料的还原状况的视孔12。上述技术方案中，所述炉壳7中在耐火砖11的外部还焊接有用于加固的钢板。上述技术方案中，所述实验炉的炉顶带有一定的弧形。上述技术方案中，所述推杆I为石墨推杆。上述技术方案中，所述视孔12开设在所述实验炉的中间三段的炉顶正中心位置处。本发明的优点在于:本发明的实验炉具有分段特点，模拟了转底炉预热段、还原一段，还原二段，均热一段，均热二段这五区段的温度场及气氛，具有很高的实验模拟性。
图1为本发明的模拟转底炉还原实验装置的俯视图；图2为本发明的模拟转底炉还原实验装置在A-A面的剖视图。图面说明I推杆 2热电偶 3后活动耐火砖门 4前活动耐火砖门6坩埚 7炉壳 8抽风管道9喷嘴10烧嘴 11耐火砖 12视孔13隔分耐火砖
具体实施例方式现结合附图对本发明作进一步的描述。图1为本发明的模拟转底炉还原实验装置的俯视图，图2为本发明的模拟转底炉还原实验装置在A-A面的剖视图。下面结合图1和图2，对本发明的模拟转底炉还原实验装置的结构做详细说明。本发明的模拟转底炉还原实验装置包括:推杆1、实验炉、热电偶2、喷嘴9、烧嘴10以及抽风管道8;其中，所述实验炉整体成长方体，其炉壳7采用耐火砖11砌筑而成，实验炉的前方开有前活动耐火砖门4，其后方开有后活动耐火砖门3 ;所述实验炉的内部通过隔分耐火砖13分成五段,每一段的侧面或正上方都安装有用于鼓风的喷嘴9和用于喷吹燃料的烧嘴10，在每一段侧面的中心以及上方顶部的中心还安装有用于加热的热电偶2 ;所述推杆I用于将装料用的实验坩埚6通过所述前活动耐火砖门4进入实验炉内，其中的实验料经加热还原后从所述后 活动耐火砖门3推出。接近后活动耐火砖门3处的出料段设有连接外部抽风系统的抽风管道8。所述实验炉的中间三段炉顶的正中心位置处开有视孔12，以便观察实验料的还原状况。作为一种优选实现方式，在另一实施例中，所述炉壳7中在耐火砖11的外部还焊接有用于加固的钢板。所述实验炉的炉顶带有一定的弧形，以便炉顶耐材的砌筑。本实施例中，所述实验炉的内部分为五段，可模拟转底炉预热段、还原一段，还原二段，均热一段，均热二段这五区段的温度场及气氛，在其他实施例中，实验炉内部的分段并不限于五段，也可以是四段、六段、七段等。本实施例中，所述推杆I为石墨推杆，在其他实施例中，也可以为耐高温的其它材料推杆。与所述抽风管道8连接的抽风系统在抽风过程中，应当控制抽风功率与喷吹燃烧产生的气体相适应，使炉内与外界气压几乎相等或形成微负压。以上是对本发明的模拟转底炉还原实验装置的结构描述，下面对该装置的工作过程加以说明。本发明的模拟转底炉还原实验装置在工作过程中，根据实际生产过程中转底炉各段的喷嘴、烧嘴布置情况以及喷吹燃烧情况，在模拟转底炉还原实验装置中的各段也进行相应的同比例布置及喷吹燃烧，使实验炉能形成类似的温度场及气氛，同时打开抽风系统进行同步抽风；接着，打开前活动耐火砖门4，将装有炉料的坩埚6放入导槽，计算生产转底炉各区段炉料停留时间，用推杆I推动炉料，以控制炉料在相应的区段的停留时间，到试验结束后从后耐火活动砖门3出料。本发明的实验炉具有分段特点，可模拟了转底炉预热段、还原一段，还原二段，均热一段，均热二段这五区段的温度场及气氛，具有很高的实验模拟性，而一般的电热式高温炉只能满足均一稳定环境。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种模拟转底炉还原实验装置，其特征在于，包括:推杆(I)、实验炉、热电偶(2)、喷嘴(9)、烧嘴(10)以及抽风管道(8);其中， 所述实验炉整体成长方体，其炉壳(7)采用耐火砖(11)砌筑而成，所述实验炉的前方开有前活动耐火砖门(4)，其后方开有后活动耐火砖门(3);所述实验炉的内部通过隔分耐火砖(13)分成多段，每一段的侧面或正上方都安装有用于鼓风的喷嘴(9)和用于喷吹燃料的烧嘴(10)，在每一段侧面的中心以及上方顶部的中心还安装有用于加热的热电偶(2);所述推杆(I)用于将装料用的坩埚(6 )通过所述前活动耐火砖门(4 )进入所述实验炉内，所述坩埚(6)内的实验料经加热还原后从所述后活动耐火砖门(3)推出；接近后活动耐火砖门(3)处的出料段设有连接外部抽风系统的抽风管道(8);所述实验炉炉顶开有用于观察实验料的还原状况的视孔(12)。
2.根据权利要求1所述的模拟转底炉还原实验装置，其特征在于，所述炉壳(7)中在耐火砖(11)的外部还焊接有用于加固的钢板。
3.根据权利要求1所述的模拟转底炉还原实验装置，其特征在于，所述实验炉的炉顶带有一定的弧形。
4.根据权利要求1所述的模拟转底炉还原实验装置，其特征在于，所述推杆(I)为石墨推杆。
5.根据权利要求1所述的模拟转底炉还原实验装置，其特征在于，所述视孔(12)开设在所述实验炉的中间三段的炉顶正中心位置处。
全文摘要
本发明涉及一种模拟转底炉还原实验装置，包括推杆、实验炉、热电偶、喷嘴、烧嘴以及抽风管道；其中，实验炉整体成长方体，其炉壳采用耐火砖砌筑而成，实验炉的前方开有前活动耐火砖门，其后方开有后活动耐火砖门；实验炉的内部通过隔分耐火砖分成多段，每一段的侧面或正上方都安装有用于鼓风的喷嘴和用于喷吹燃料的烧嘴，在每一段侧面的中心以及上方顶部的中心还安装有用于加热的热电偶；推杆用于将装料用的坩埚通过前活动耐火砖门进入所述实验炉内，坩埚内的实验料经加热还原后从后活动耐火砖门推出；接近后活动耐火砖门处的出料段设有连接外部抽风系统的抽风管道；实验炉炉顶开有用于观察实验料的还原状况的视孔。
文档编号F27B17/02GK103148703SQ201310080588
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月13日 优先权日2013年3月13日
发明者梁栋, 周小辉, 石红燕 申请人:莱芜钢铁集团有限公司