CN210123389U

CN210123389U - 一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置

Info

Publication number: CN210123389U
Application number: CN201920151584.0U
Authority: CN
Inventors: 张大鹏
Original assignee: ANSHAN KEXIANG INSTRUMENT Co Ltd
Current assignee: ANSHAN KEXIANG INSTRUMENT Co Ltd
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2020-03-03
Anticipated expiration: 2029-01-29

Abstract

本实用新型涉及一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置，包括试样移动单元、固定密封单元、加热单元、加荷单元和称重单元；试样移动单元和固定密封单元设于称重单元上，固定密封单元包括石墨护罩，试样移动单元包括石墨坩埚，石墨坩埚的顶部与石墨压头活动连接，石墨坩埚的下方设盛滴坩埚和测温热电偶；石墨坩埚在加荷单元的作用下能够沿竖向移动，其向上移动后石墨压头顶紧在石墨护罩的顶部并以此向石墨坩埚中的铁矿石试样施压；加荷单元设于试样移动单元的底部。本实用新型能够对试验过程的化学反应如铁矿石低温、中温、高温下的还原反应进行在线测量，从而对铁矿石高温冶金性能做出较完整地评价。

Description

一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置

技术领域

本实用新型涉及冶金焦炭、铁矿石物化性能检测技术领域，尤其涉及一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置。

背景技术

冶金炼铁的高炉内分为块状带、软熔带、滴落带，如图1所示，常规的铁矿石高温荷重还原软熔滴落性能测定装置由石墨压头和测温热电偶设于石墨坩埚的顶部，并上向下施加压力，石墨坩埚的下方设盛滴坩埚，该装置仅能测定软熔带与滴落带区间铁矿石高温荷重还原气氛条件下的物理性能，如软化性、料层阻力损失、融化性、滴落性等，无法在线测定试验中的化学反应过程。

发明内容

本实用新型提供了一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置，不仅能测定铁矿石的软化性、料层阻力损失、融化性、滴落性，亦能对试验过程的化学反应如铁矿石低温、中温、高温下的还原反应进行在线测量，从而对铁矿石高温冶金性能做出较完整地评价，填补了铁矿石高温还原性能在线测定的空白，有利于高炉炼铁技术的进一步发展。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置，包括试样移动单元、固定密封单元、加热单元、加荷单元和称重单元；所述试样移动单元和固定密封单元设于称重单元上，试样移动单元设于固定密封单元的内侧，固定密封单元的外侧设加热炉罩，加热炉罩与固定密封单元之间设加热单元；固定密封单元包括石墨护罩，试样移动单元包括石墨坩埚，石墨坩埚的顶部与石墨压头活动连接，石墨坩埚的下方设盛滴坩埚和测温热电偶；石墨坩埚在加荷单元的作用下能够沿竖向移动，其向上移动后石墨压头顶紧在石墨护罩的顶部并以此向石墨坩埚中的铁矿石试样施压；石墨坩埚的移动距离由位移传感器测定，加荷单元设于试样移动单元的底部。

所述固定密封单元由石墨护罩、称重基板、护罩支管、护罩接座组成；称重基板设于称重单元上，称重基板的中部开设通孔供试样移动单元对应活动部件穿过；通孔的外侧设护罩接座，护罩支管的底部与护罩接座通过螺纹连接，护罩支管的顶部通过护罩丝母与石墨护罩可拆卸地连接；护罩支管的下部一侧设废气出口。

所述试样移动单元由石墨坩埚、盛滴坩埚、坩埚支管、测温热电偶、电偶护套组成；石墨坩埚的底部与坩埚支管通过螺纹连接，坩埚支管的底部与加荷单元固定连接，并设还原气入口；石墨坩埚内部用于盛放铁矿石试样，石墨坩埚的顶部设石墨压头，石墨坩埚的下方设盛滴坩埚；测温热电偶的顶部穿过盛滴坩埚后伸入到石墨坩埚底部，测温热电偶的外侧设电偶护套，盛滴坩埚由电偶护套支撑。

所述加热单元由多个U型硅钼棒组成；加热炉罩及石墨护罩均为圆柱形结构，两者之间的环形空间内沿周向均匀设置多个U型硅钼棒，U型硅钼棒悬吊在加热炉罩内。

所述加荷单元由荷重压板、荷重气缸、换向阀、荷重气泵及压缩空气管道组成；荷重压板设于称重基板的下方，坩埚支管的底部与荷重压板固定连接；称重基板与荷重压板平行设置，两者之间通过多个荷重气缸连接，荷重气缸的进气端和出气端通过压缩空气管道和换向阀与荷重气泵连接；多个荷重气缸协同动作，通过荷重压板带动试样移动单元竖向移动；称重基板或荷重压板上设位移传感器。

所述称重单元为电子秤。

所述石墨压头、石墨坩埚、盛滴坩埚均采用高纯石墨制作。

所述护罩接座采用不锈钢材料制作。

所述坩埚支管、电偶护套采用高纯石墨制作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

不仅能测定铁矿石的软化性、料层阻力损失、融化性、滴落性，亦能对试验过程的化学反应如铁矿石低温、中温、高温下的还原反应进行在线测量，从而对铁矿石高温冶金性能做出较完整地评价，填补了铁矿石高温还原性能在线测定的空白，有利于高炉炼铁技术的进一步发展。

附图说明

图1是本实用新型所述一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置的结构示意图。

图中：1.石墨压头 2.石墨坩埚 3.盛滴坩埚 4.坩埚支管 5.电偶护套 6.护罩接座 7.位移传感器 8.还原气入口 9.换向阀 10荷重气泵 11.电子秤 12.荷重气缸 13.荷重压板 14.称重基板 15.废气出口 16.护罩支管 17.测温热电偶 18.护罩丝母 19.石墨护罩 20.U型硅钼棒

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本实用新型所述一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置，包括试样移动单元、固定密封单元、加热单元、加荷单元和称重单元；所述试样移动单元和固定密封单元设于称重单元上，试样移动单元设于固定密封单元的内侧，固定密封单元的外侧设加热炉罩，加热炉罩与固定密封单元之间设加热单元；固定密封单元包括石墨护罩19，试样移动单元包括石墨坩埚2，石墨坩埚2的顶部与石墨压头1活动连接，石墨坩埚2的下方设盛滴坩埚3和测温热电偶17；石墨坩埚2在加荷单元的作用下能够沿竖向移动，其向上移动后石墨压头1顶紧在石墨护罩19的顶部并以此向石墨坩埚2中的铁矿石试样施压；石墨坩埚2的移动距离由位移传感器7测定，加荷单元设于试样移动单元的底部。

所述固定密封单元由石墨护罩19、称重基板14、护罩支管16、护罩接座6组成；称重基板14设于称重单元上，称重基板14的中部开设通孔供试样移动单元对应活动部件穿过；通孔的外侧设护罩接座6，护罩支管16的底部与护罩接座6通过螺纹连接，护罩支管16的顶部通过护罩丝母18与石墨护罩19可拆卸地连接；护罩支管16的下部一侧设废气出口15。

所述试样移动单元由石墨坩埚2、盛滴坩埚3、坩埚支管4、测温热电偶17、电偶护套5组成；石墨坩埚2的底部与坩埚支管4通过螺纹连接，坩埚支管4的底部与加荷单元固定连接，并设还原气入口8；石墨坩埚2内部用于盛放铁矿石试样，石墨坩埚2的顶部设石墨压头1，石墨坩埚2的下方设盛滴坩埚3；测温热电偶17的顶部穿过盛滴坩埚3后伸入到石墨坩埚2底部，测温热电偶17的外侧设电偶护套5，盛滴坩埚3由电偶护套5 支撑。

所述加热单元由多个U型硅钼棒20组成；加热炉罩及石墨护罩19均为圆柱形结构，两者之间的环形空间内沿周向均匀设置多个U型硅钼棒20，U型硅钼棒20悬吊在加热炉罩内。

所述加荷单元由荷重压板13、荷重气缸12、换向阀9、荷重气泵10及压缩空气管道组成；荷重压板13设于称重基板14的下方，坩埚支管4的底部与荷重压板13固定连接；称重基板14与荷重压板13平行设置，两者之间通过多个荷重气缸12连接，荷重气缸12 的进气端和出气端通过压缩空气管道和换向阀9与荷重气泵10连接；多个荷重气缸12协同动作，通过荷重压板13带动试样移动单元竖向移动；称重基板14或荷重压板13上设位移传感器7。

所述称重单元为电子秤11。

所述石墨压头1、石墨坩埚2、盛滴坩埚3均采用高纯石墨制作。

所述护罩接座6采用不锈钢材料制作。

所述坩埚支管4、电偶护套5采用高纯石墨制作。

本实用新型所述一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置中，所述石墨压头1用于对铁矿石试样施加荷载，石墨坩埚2用于盛装铁矿石试样，盛滴坩埚3用于盛装实验过程滴落的渣、铁液。所述坩埚支管4用于支撑石墨坩埚2，电偶护套5作为测温热电偶17的保护套，同时支撑盛滴坩埚3。石墨护罩19用于实现固定密封单元的密封并支撑石墨压头1对铁矿石试样施荷。

试验过程中还原气体由还原气入口8进入，还原后的废气由废气出口15排出。

所述荷重气泵10是施加荷重的动力源，换向阀9用于实现荷重气缸12上、下移动的换向，荷重气缸12用于带动石墨坩埚2移动并以此对铁矿石试样施加荷重压力；所述位移传感器7用于测量铁矿石高温软化过程的形变量。电子秤11用于称量铁矿石还原过程的失重量。

所述U型硅钼棒20的材料为二硅化钼，为试验过程提供热源。测温热电偶17用于测量试验过程中铁矿石试样的温度变化。

本实用新型所述一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置的使用方法如下：

步骤一，将荷重压板13、坩埚支管4、石墨坩埚2、测温热电偶17、电偶护套5、盛滴坩埚3进行连接，即安装试样移动单元。

步骤二，将称重基板14、护罩接座6、护罩支管16、护罩丝母18、石墨护罩19进行连接，即安装固定密封单元。

步骤三，启动荷重气泵10，由换向阀9控制试样移动单元上行，荷重气缸12带动试样移动单元向上方移动，直到石墨压头1与石墨护罩19的顶部压紧，并产生对铁矿石试样施荷的效果。

步骤四，将还原气管路连接到还原气入口8上，此时还原气经由试样移动单元的内腔通过铁矿石试样，再由试样移动单元与固定密封单元间的缝隙由废气出口15排出。

步骤五，试验前电子秤11清零去皮，试验中由电子秤11直接显示铁矿石试样还原失重过程数值，实现在线测量。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置，其特征在于，包括试样移动单元、固定密封单元、加热单元、加荷单元和称重单元；所述试样移动单元和固定密封单元设于称重单元上，试样移动单元设于固定密封单元的内侧，固定密封单元的外侧设加热炉罩，加热炉罩与固定密封单元之间设加热单元；固定密封单元包括石墨护罩，试样移动单元包括石墨坩埚，石墨坩埚的顶部与石墨压头活动连接，石墨坩埚的下方设盛滴坩埚和测温热电偶；石墨坩埚在加荷单元的作用下能够沿竖向移动，其向上移动后石墨压头顶紧在石墨护罩的顶部并以此向石墨坩埚中的铁矿石试样施压；石墨坩埚的移动距离由位移传感器测定，加荷单元设于试样移动单元的底部。

2.根据权利要求1所述的一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置，其特征在于，所述固定密封单元由石墨护罩、称重基板、护罩支管、护罩接座组成；称重基板设于称重单元上，称重基板的中部开设通孔供试样移动单元对应活动部件穿过；通孔的外侧设护罩接座，护罩支管的底部与护罩接座通过螺纹连接，护罩支管的顶部通过护罩丝母与石墨护罩可拆卸地连接；护罩支管的下部一侧设废气出口。

3.根据权利要求1所述的一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置，其特征在于，所述试样移动单元由石墨坩埚、盛滴坩埚、坩埚支管、测温热电偶、电偶护套组成；石墨坩埚的底部与坩埚支管通过螺纹连接，坩埚支管的底部与加荷单元固定连接，并设还原气入口；石墨坩埚内部用于盛放铁矿石试样，石墨坩埚的顶部设石墨压头，石墨坩埚的下方设盛滴坩埚；测温热电偶的顶部穿过盛滴坩埚后伸入到石墨坩埚底部，测温热电偶的外侧设电偶护套，盛滴坩埚由电偶护套支撑。

4.根据权利要求1所述的一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置，其特征在于，所述加热单元由多个U型硅钼棒组成；加热炉罩及石墨护罩均为圆柱形结构，两者之间的环形空间内沿周向均匀设置多个U型硅钼棒，U型硅钼棒悬吊在加热炉罩内。

5.根据权利要求1所述的一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置，其特征在于，所述加荷单元由荷重压板、荷重气缸、换向阀、荷重气泵及压缩空气管道组成；荷重压板设于称重基板的下方，坩埚支管的底部与荷重压板固定连接；称重基板与荷重压板平行设置，两者之间通过多个荷重气缸连接，荷重气缸的进气端和出气端通过压缩空气管道和换向阀与荷重气泵连接；多个荷重气缸协同动作，通过荷重压板带动试样移动单元竖向移动；称重基板或荷重压板上设位移传感器。

6.根据权利要求1所述的一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置，其特征在于，所述称重单元为电子秤。

7.根据权利要求1所述的一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置，其特征在于，所述石墨压头、石墨坩埚、盛滴坩埚均采用高纯石墨制作。

8.根据权利要求2所述的一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置，其特征在于，所述护罩接座采用不锈钢材料制作。

9.根据权利要求3所述的一种可在线称量的铁矿石荷重还原软熔滴落性能测定装置，其特征在于，所述坩埚支管、电偶护套采用高纯石墨制作。