一种检测含铁物料出水率的装置及方法与流程

本发明涉及一种含铁物料出水率的检测装置及方法，属于冶金原料检验设备及方法技术领域。

背景技术：

在钢铁生产过程中，废钢铁是重要的生产原料，其中包括外购的热压铁块。在企业外购废钢质量验收的规定中，明确规定出水率是一项验收条款，但该检验项目一直没有达到检验要求。初期用物理法检验金属铁含量间接体现金属收得率，但金属铁检验过程中渣铁分离不彻底，制样过程费时费力，单个试样的制样时间在40分钟左右，并且金属铁检验法并不能真实体现热压铁块在转炉冶炼过程中的收得率。检验结果对生产的指导意义不强。如果能够用新的检验手段解决上述问题，将大大减轻工人劳动强度，缩短检验周期并使检验结果更能指导生产。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种检测含铁物料出水率的装置及方法，这种检测装置及方法能够快速熔化试样，实现渣铁分离，进而计算出金属铁占试样的比重，得到出水率，大大地缩短检验周期并使检验结果能够指导生产。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种检测含铁物料出水率的装置，它包括水冷机、冷却水管、中频炉、感应线圈和石墨坩埚，水冷机通过冷却水管的进水口和出水口分别与中频炉出水口和进水口连接，感应线圈用夹板和螺母固定到中频炉上，感应线圈环绕石墨坩埚，试样放置在石墨坩埚中。

上述检测含铁物料出水率的装置，所述水冷机的流量大于或等于60l/min，中频炉的最大电流为1500安，感应线圈为内径6mm厚度为1mm的空心铜管。

一种使用上述检测含铁物料出水率的装置的检测含铁物料出水率的方法，它采用以下步骤进行：

a.检查石墨坩埚的完整情况，确保石墨坩埚无裂纹；

b.将1000克破碎至10mm以下的试样放入石墨坩埚中，将石墨坩埚放入感应线圈内，石墨坩埚距感应线圈距离为10mm左右；

c.打开水冷机的水冷机开关，再打开中频炉的电源开关，调整中频炉的电流旋钮，初始电流为350a左右，5分钟后调整至700a左右，持续15分钟；

d.关闭中频炉的电流旋钮和电源开关，待石墨坩埚冷却10分钟后将其移出；

e.敲碎石墨坩埚，将试样放入冷水中冷却至室温，金属铁和渣自然分离；

f.称出金属铁的重量，计算出铁块的比重，即可得到含铁物料出水率。

本发明的有益效果是：

采用本发明的检测装置及方法检测含铁物料的出水率，省去了用研磨机研磨渣铁分离的制样过程，试样只需经过初步破碎和缩分，粒度即可满足试验要求；电磁感应加热速度快，试样熔融过程只需20分钟，操作简单方便，无污染，检验结果准确度高，有利于指导生产。

本发明是含铁物料出水率检测的首创，本发明利用电磁感应原理，给感应线圈通入高频电流，产生强大交变磁场，穿透石墨坩埚，使含铁物料中的金属铁熔化，实现渣铁分离，通过计算出金属铁占试样的比重，即可得到含铁物料的出水率，使检测工作变得简单，省时省力，值得在行业内推广使用。

附图说明

图1是本发明的检测含铁物料出水率的装置结构示意图。

图中标记如下：水冷机1、中频炉2、感应线圈3、石墨坩埚4、水冷机开关5、冷却水管6、电源开关7、电流旋钮8、试样9。

具体实施方式

本发明的检测含铁物料出水率的装置由水冷机1、中频炉2、感应线圈3、石墨坩埚4、冷却水管6组成。

图中显示，水冷机1通过冷却水管6的进水口和出水口分别与中频炉2出水口和进水口连接，对中频炉2和感应线圈3进行冷却。冷却水供水方式为一阀三路，冷却水管6的内径不低于10mm，以保证冷却效果。

图中显示，感应线圈3用夹板和螺母固定到中频炉上，感应线圈3环绕石墨坩埚4，试样9放置在石墨坩埚4中。中频炉2给感应线圈3通入高频电流，产生强大交变磁场，穿透石墨坩埚4，使试样9中的金属铁熔化，实现渣铁分离。

图中显示，水冷机1的流量不小于20l/min；中频炉的最大电流为1500安；感应线圈为内径6mm厚度为1mm的空心铜管；石墨坩埚4的上口直径10cm，下口直径6cm，厚度1cm；试样9为1000g，破碎粒度不大于10mm。

本发明的检测含铁物料出水率的方法，采用以下步骤进行：

a.检查石墨坩埚4的完整情况，确保石墨坩埚4无裂纹；

b.将1000克破碎至10mm以下的试样9放入石墨坩埚4中，将石墨坩埚4放入感应线圈3内，石墨坩埚4距感应线圈3距离为10mm左右；

c.打开水冷机1的水冷机开关5，再打开中频炉2的电源开关7，调整中频炉2的电流旋钮8，初始电流为350a左右，5分钟后调整至700a左右，持续15分钟；

d.关闭中频炉2的电流旋钮8和电源开关7，待石墨坩埚4冷却10分钟后将其移出；

e.敲碎石墨坩埚4，将试样9放入冷水中冷却至室温，金属铁和渣自然分离；

f.称出金属铁的重量，计算出铁块的比重，即可得到含铁物料出水率。

本发明的一个实施例如下：

水冷机1的型号为kl-300，流量为60l/min；

中频炉2的型号为yt-45fw，电流为手动调节；

感应线圈3为内径5mm厚度为1mm的空心铜管；

石墨坩埚4的上口直径10cm，下口直径6cm，厚度1cm；

试样9为1000克，破碎至10mm以下。

技术特征：

技术总结
一种检测含铁物料出水率的装置及方法，属于冶金原料检验设备及方法技术领域，用于快速检测含铁物料的出水率。其技术方案是：水冷机通过冷却水管与中频炉进行冷却连接，中频炉与感应线圈相连接，感应线圈环绕石墨坩埚，试样放置在石墨坩埚中。本发明利用电磁感应原理，给感应线圈通入高频电流，产生强大交变磁场，穿透石墨坩埚，使含铁物料中的金属铁熔化，实现渣铁分离，通过计算出金属铁占试样的比重，即可得到含铁物料的出水率，使检测工作变得简单，大大地缩短检验周期，省时省力，并使检验结果能够指导生产，值得在行业内推广使用。

技术研发人员：杨杰;郭立民;张国伟;刘玉伟;王琪;纪波;文士雨;李桂林
受保护的技术使用者：河钢股份有限公司承德分公司;承德钢铁集团有限公司
技术研发日：2019.03.18
技术公布日：2019.06.28