一種試樣懸掛式焦炭反應性及反應後強度檢測實驗用反應器的製造方法
2023-12-10 10:45:47 5
一種試樣懸掛式焦炭反應性及反應後強度檢測實驗用反應器的製造方法
【專利摘要】一種試樣懸掛式焦炭反應性及反應後強度檢測實驗用反應器，在反應器下部設置穩壓空腔，保證流動反應氣體壓力恆定，放置試樣的部位設置試樣懸掛架，每層焦炭試樣球相互錯位30°角以使向上運動的主氣流正對每個焦炭球試樣，在反應器內部頂端設置輻射阻隔板，阻止了大部分流失的熱量，同時由於反射作用，使熱量返回恆溫區，試樣區溫差減小。與現有的技術相比，本實用新型的有益效果是：避免了原反應器氣固兩相分布不合理現象，避免了人為幹擾，保證了實驗焦炭球試樣相對位置不變，每個焦炭球與通過的CO2反應氣體分布、流速、壓力一致，反應條件相同，確保了焦炭反應性及反應後強度檢測實驗精度。
【專利說明】一種試樣懸掛式焦炭反應性及反應後強度檢測實驗用反應器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及焦炭試驗設備領域，尤其是一種試樣懸掛式焦炭反應性及反應後強度檢測實驗用反應器。
【背景技術】
[0002]冶金焦炭是高爐冶煉過程不可缺少原料之一，隨著高爐容積不斷大型化，冶煉強度不斷提高，對焦炭質量亦要求越來越強、焦炭反應性及反應後強度指標要求越加嚴格。而原有焦炭反應性及反應後強度檢測實驗用反應器，由於試樣製備過程複雜、製成的試樣形體不規整，每組製備的試樣粒度、比表面積有很大差異，反應器內的高鋁球與焦炭球(Φ23-25_)試樣裝入反應器後，受人為操作因素影響試樣間空隙分布偏差大，反應氣CO2分布不均勻，導致模擬效果差，很難為煉焦生產提供真實、準確的驗檢測數據。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在於提供一種試樣懸掛式焦炭反應性及反應後強度檢測實驗用反應器，在反應器下部設置穩壓空腔，保證流動反應氣體壓力恆定，放置試樣的部位設置試樣懸掛架，在反應器內部頂端設置輻射阻隔板。具有氣流分布合理，試樣與通過的CO2氣體分布、流速、壓力一致的優點。
[0004]為實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案實現:
[0005]一種試樣懸掛式焦炭反應性及反應後強度檢測實驗用反應器，包括CO2入口管路、穩壓空腔、換熱器支架、蜂窩體預熱器、試樣懸掛架、電偶護管、輻射阻隔板、保溫套、密封墊、反應器上蓋，密封蓋、熱電偶，其特徵在於，所述的穩壓空腔設置在CO2入口管路入口處，蜂窩體預熱器設置在換熱器支架上穩壓空腔的上部，試樣懸掛架設置在反應器內，電偶護管與試樣懸掛架、反應器上蓋焊接固定在一起，輻射阻隔板設置在焦炭球試樣與密封蓋間的熱電偶爐管上，熱電偶設置在電偶護管內部。
[0006]所述的換熱器支架為與反應管焊接一體的6片耐熱鋼片。
[0007]所述的試樣懸掛架有四層，每層錯位相互30°角。
[0008]與現有的技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0009]避免了原反應器氣固兩相分布不合理現象，從結構設計上避免了人為操作因素幹擾，保證了每次實驗焦炭球試樣相對位置不變，通過焦炭試樣的CO2反應氣體反應器截面方向分布均勻穩定，每個焦炭球與通過的CO2反應氣體分布、流速、壓力一致，反應條件相同，確保了焦炭反應性及反應後強度檢測實驗精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的結構圖。
[0011]圖2是現有技術中的實驗用反應器圖。[0012]1-CO2A 口管路2-穩壓空腔3-換熱器支架4-蜂窩體預熱器5_試樣懸掛架6-焦炭球試樣7-電偶護管8-反應器外管9-輻射阻隔板10-保溫套11-密封墊12-反應器上蓋13-氣體出口 14-密封套15-密封蓋16-熱電偶17-底蓋18-高鋁球19-焦炭球試樣20-空腔
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進一步說明:
[0014]如圖1所示，試樣懸掛式焦炭反應性及反應後強度檢測實驗用反應器，由CO2入口管路1、穩壓空腔2、換熱器支架3、蜂窩體預熱器4、試樣懸掛架5、焦炭球試樣6、電偶護管
7、反應器外管8、輻射阻隔板9、保溫套10、密封墊11、反應器上蓋12、氣體出口 13、密封套14、密封蓋15和熱電偶16組成，穩壓空腔2設置在CO2入口管路I入口處，蜂窩體預熱器4設置在換熱器支架3上穩壓空腔2的上部，試樣懸掛架5設置在反應器內，電偶護管7與試樣懸掛架5、反應器上蓋12焊接固定在一起，輻射阻隔板9設置在焦炭球試樣6與密封蓋15間的熱電偶16爐管上，熱電偶16設置在電偶護管7內部。換熱器支架3為與反應管焊接一體的6片耐熱鋼片,試樣懸掛架分4層,每層可擺放6個焦炭試樣球6,每層焦炭試樣球6錯位30°角以使向上運動的主氣流正對每個焦炭球試樣6,通過的CO2反應氣體分布合理，反應條件相同。焦炭球試樣6是由先造球後結焦制樣機加工的試樣，保證了焦炭球試樣6直徑、密度、重量相同。
[0015]反應器底部設穩壓空腔2以保證反應氣進入體蜂窩體預熱器前壓力均勻穩定，蜂窩體預熱器4在提高換熱效果的同時，自身自動均熱作用使通入的CO2反應氣體達到蜂窩體預熱器4上表面時溫度、流速均勻。
[0016]將粒度規整24顆(約200g)焦炭球試樣6直接擺放在試樣懸掛架5並一同裝入反應管內，焦炭球試樣6檢測試驗全過程相對位置不變，分布合理，反應氣體分布均勻，每個焦炭球試樣6反應條件相同，保證了平行樣的重現性，提高了檢測質量。
[0017]在焦炭球試樣6與反應器密封蓋15間的熱電偶爐管上加設4片含鋯纖維質輻射阻隔板9，阻止了大部分流失的熱量，同時由於輻射阻隔板9的反射作用，使熱量返回恆溫區，試樣區溫差減小，實驗精度進一步提高。
[0018]當反應氣體由CO2入口管路I進入反應器後，由於氣體迅速擴張膨脹，紊流程度加大,CO2反應氣體擴散充滿穩壓空腔2每個角落,在此空間內靜壓力穩定。CO2反應氣體流經由換熱器支架3支撐的蜂窩體預熱器4時在蜂窩體預熱器4自動均熱作用下保證了通入的CO2反應氣體達到蜂窩體預熱器4上表面時反應氣體溫度、流速均勻。試樣懸掛架5分為4層，每層可擺放6個焦炭球試樣6，每層球相互錯位30°角以保證每個焦炭球與通過的CO2反應氣體分布合理，與反應氣體接觸條件相同。電偶護管7是與試樣懸掛架5、反應器上蓋12焊接在一起的，經車床調整與反應器上蓋的垂直度，保證了裝卸試樣方便，防止通過焦炭試樣的CO2反應氣體反應器截面方向偏析。反應器外管8採用高溫耐熱鋼卷製成型，在保證使用壽命的同時亦能保證密封。輻射阻隔板9與保溫套10用來阻隔反應管內熱量外流，並使輻射熱量返回反應管中部，進一步保證試樣恆溫區溫度均勻穩定。密封墊11用來完成反應器總體密封，保證實驗過程恆定壓力。
【權利要求】
1.一種試樣懸掛式焦炭反應性及反應後強度檢測實驗用反應器，包括CO2A口管路、穩壓空腔、換熱器支架、蜂窩體預熱器、試樣懸掛架、電偶護管、輻射阻隔板、保溫套、密封墊、反應器上蓋、密封蓋、熱電偶，其特徵在於，所述的穩壓空腔設置在CO2A口管路入口處，蜂窩體預熱器設置在換熱器支架上穩壓空腔的上部，試樣懸掛架設置在反應器內，電偶護管與試樣懸掛架、反應器上蓋焊接固定在一起，輻射阻隔板設置在焦炭球試樣與密封蓋間的熱電偶爐管上，熱電偶設置在電偶護管內部。
2.根據權利要求1所述的一種試樣懸掛式焦炭反應性及反應後強度檢測實驗用反應器，其特徵在於，所述的換熱器支架為與反應管焊接一體的6片耐熱鋼片。
3.根據權利要求1所述的一種試樣懸掛式焦炭反應性及反應後強度檢測實驗用反應器，其特徵在於，所述的試樣懸掛架有四層，每層相互錯位30°角。
【文檔編號】G01N33/22GK203519602SQ201320624484
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月10日 優先權日:2013年10月10日
【發明者】王輝, 楊迪光 申請人:遼寧同輝科技發展有限公司