模擬爐料在爐內高溫受力的實驗裝置製造方法
2024-01-17 23:44:15 2
模擬爐料在爐內高溫受力的實驗裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種模擬爐料在爐內高溫受力的實驗裝置，包括電控系統，其特徵在於，所述實驗裝置包括：加熱爐（1）、液壓系統（2）、液壓缸（3）、壓力棒（4），以及計算機控制系統；液壓系統（2）通過高壓管（8）連接到設置在加熱爐（1）頂部的液壓缸（3），壓力棒（4）設置在加熱爐（1）中，壓力棒（4）的上部與液壓缸（3）相連，下部接觸待測試樣（10）；計算機控制系統與電控系統相連。本實用新型可通過計算機控制系統為液壓系統設置預定的壓力曲線，通過液壓系統進行模擬爐料在爐內連續緩慢受力和升溫的實驗，以測定爐料在高溫下承受壓力變化及連續升溫工況下的熱強度。
【專利說明】模擬爐料在爐內高溫受力的實驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高爐模擬實驗裝置，特別是關於模擬爐料在爐內高溫受力和升溫情況的實驗裝置。
【背景技術】
[0002]—般來說，高爐或豎爐的爐料必須具備較高的熱強度，否則會影響料柱的透氣性及順行。但是目前國家標準和冶金標準均沒有規定熱強度的測定方法，而只規定了冷態強度的測定方法。因此，目前多數鋼鐵企業只測定爐料的冷強度而不測定爐料的熱強度。目前，測定爐料冷態抗壓強度的裝置一般由機械傳動系統和測力控制系統組成，機械傳動系統中包括底座和立柱，傳動絲杆裝在立柱內，由電機通過減速器使傳動絲杆轉動，帶動移動橫梁移動給試驗件施力。該裝置只能在常溫下進行爐料冷態強度的測定實驗。
[0003]目前，國內也有研究單位對爐料的熱強度進行研究和實驗，但其實驗方法是機械傳動裝置在高溫下對爐料球團迅速施加壓力，將球團瞬間破裂時的壓力作為熱強度進行研究。而在實際生產中，由於爐料所受壓力和溫度是相對緩慢升高的，所以上述研究實驗並不能完全反映爐料在爐內的實際工作情況。
實用新型內容
[0004]針對上述問題，本實用新型的目的在於提供一種能模擬爐料在爐內緩慢受力和升溫情況的實驗裝置，即一種模擬爐料在豎爐或高爐內的高溫下承受壓力的實驗裝置。
[0005]為實現上述實驗目的，本實用新型採用以下技術方案:
[0006]本實用新型模擬爐料在爐內高溫受力的實驗裝置，所述實驗裝置包括電控系統，加熱爐1，液壓系統2，液壓缸3、壓力棒4，攝像機7，高壓管8，觀察窗9，以及待測試樣10 ；其中，液壓系統2通過高壓管8連接到設置在加熱爐I頂部的液壓缸3，壓力棒4設置在加熱爐I中，壓力棒4的上部與液壓缸3相連，下部接觸待測試樣10 ;該裝置的計算機控制系統與電控系統相連；本實用新型所述加熱爐I具有進氣口 5和出氣口 6，所述進氣口 5設置在所述加熱爐I的一側，所述出氣口 6設置在所述進氣口 5的對應側；該裝置的液壓系統2中設置有比例壓系統。
[0007]本實用新型在所述加熱爐I的爐門上設置有觀察窗9，該觀察窗9位於所述出氣口6的下方；本實用新型還設置有攝像機7，該攝像機7設置在觀察窗9的前側，以觀察拍攝爐內樣品的圖像；本實用新型還在加熱爐I頂部的液壓缸3下方設置有活塞支撐板。
[0008]本實用新型的有益效果是:通過計算機控制系統為液壓系統設置預定的壓力曲線，通過液壓系統進行模擬爐料在爐內連續緩慢受力和升溫的實驗，以測定爐料在高溫下承受壓力變化及連續升溫工況下的熱強度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1示出了模擬爐料在爐內高溫受力的實驗裝置的結構示意圖。[0010]附圖標號說明:
[0011]1:加熱爐 2:液壓系統 3:液壓缸 4:壓力棒 5:進氣口
[0012]6:出氣口 7:攝像機 8:高壓管 9:觀察窗 10:待測試樣
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
[0014]圖1示出模擬爐料在爐內高溫受力的實驗裝置的視圖。
[0015]參照圖1，本實用新型的液壓系統2設有比例壓系統(圖中未示出)，通過計算機控制系統調節比例壓系統的電訊號，以實現實驗所設定的壓力溫度曲線，從而模擬爐料逐步升溫和受壓的情況。實驗裝置的液壓系統2通過高壓管8連接到設置在加熱爐I頂部的液壓缸3，在液壓缸3的下方還根據液壓缸活塞的行程設置有液壓缸活塞支撐板。與液壓缸3的活塞焊接的不鏽鋼壓力棒4設置在加熱爐I內，其下端壓在待測試樣10上，液壓缸3通過壓力棒4給待測試樣10連續緩慢施加壓力。加熱爐I設置有進氣口 5和出氣口 6，進氣口 5設置在加熱爐I的一側，出氣口 6設置在進氣口 5的對應側，通過進氣口 5和出氣口 6給豎爐通入模擬實驗所需的氣體氛圍。在加熱爐I一側，出氣口 6下方的爐門上設置有耐高溫且透明的觀察窗9，與觀察窗9對應的還有設置在爐體上的攝像機7，通過攝像機7，可及時拍攝爐內樣品在實驗時的變化圖像，以供分析測定其實驗結果。實驗裝置的計算機控制系統(圖中未示出)與電控系統(圖中未示出)相連，並且通過電腦程式控制實驗裝置的整個實驗過程。
[0016]實施例
[0017]將堆密度為1500kg/m3的2個冷固結含碳球團待測試樣10疊放在爐內壓力棒4(即，不鏽鋼棒)下面，通過加熱爐I的進氣口 5通入CO氣。打開電控系統電櫃電源，以IO0C /min的速率給加熱爐I加熱至1200°C並自動保溫I小時，之後停止加熱；此時液壓缸3以每分鐘增加IN壓力通過壓力棒4給冷固結含碳球團連續施加壓力至150N。攝像機7通過石英玻璃觀察窗9實時拍攝冷固結含碳球團的狀態，實驗發現當溫度為1100°C時，壓力為11ON時，冷固結球團發生明顯變形，每個冷固結含碳球團的高度由冷態時的20_降至16mm，並出現裂紋，同時2個球團之間粘結在一起。此實驗說明，在還原氣氛中，該冷固結含碳球團的熱強度不足以承受1100°C的溫度及IlON的壓力，並有粘結現象。
[0018]本實用新型通過計算機控制系統對液壓系統進行控制，並模擬爐料在爐內連續緩慢受力和升溫的實驗，得到了爐料在爐內熱強度的測定結果。
[0019]以上所述僅為本實用新型的實施例之一，本實用新型的保護範圍不限於此，本領域的技術人員應該理解的是，在不脫離權利要求及其等同物限定的本實用新型的範圍的情況下，可以對所述實施例進行修改和完善，這些修改和完善也應該在本實用新型的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種模擬爐料在爐內高溫受力的實驗裝置，包括電控系統，其特徵在於，所述實驗裝置包括:加熱爐(I)、液壓系統(2)、液壓缸(3)、壓力棒(4)，以及計算機控制系統；其中，液壓系統(2)通過高壓管(8)連接到設置在加熱爐(I)頂部的液壓缸(3)，壓力棒(4)設置在加熱爐(I)中，壓力棒(4)的上部與液壓缸(3)相連，下部接觸待測試樣(10);計算機控制系統與電控系統相連。
2.根據權利要求1所述的實驗裝置，其特徵在於，所述加熱爐(I)具有進氣口(5)和出氣口( 6 )，所述進氣口( 5 )設置在所述加熱爐(I)的一側，所述出氣口( 6 )設置在所述進氣口(5)的對應側。
3.根據權利要求1所述的實驗裝置，其特徵在於，所述液壓系統(2)中設置有比例壓系統。
4.根據權利要求1所述的實驗裝置，其特徵在於，在所述加熱爐(I)的爐門上設置有觀察窗(9)。
5.根據權利要求1或4所述的實驗裝置，其特徵在於，所述實驗裝置還設置有攝像機(7)，所述攝像機(7)設置在所述觀察窗(9)的前側，以觀察拍攝爐內樣品的圖像。
6.根據權利要求1所述的實驗裝置，其特徵在於，所述壓力棒(4)為不鏽鋼壓力棒。
7.根據權利要求1所述的實驗裝置，其特徵在於，在所述加熱爐(I)頂部的液壓缸(3)下方還設置有活塞支撐板。
【文檔編號】G01N3/18GK203732377SQ201320853841
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年12月23日 優先權日:2013年12月23日
【發明者】張曦東, 曾加慶, 楊利彬, 鄭叢傑, 趙進宣, 吳偉, 林瑛, 董睿, 蔡偉, 米谷明, 餘健 申請人:鋼鐵研究總院