專利名稱：一種分體式溫度梯度抗渣試驗(yàn)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種分體式溫度梯度抗渣試驗(yàn)爐，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在在實(shí)際的冶金生產(chǎn)過(guò)程中，作為儲(chǔ)存高溫熔體的耐火材料等常會(huì)受到熔體本身或熔渣的滲透或蝕損等。為了研究耐火材料等與熔渣或熔體的作用過(guò)程，目前實(shí)驗(yàn)的主要方法有熔錐法、浸漬法、動(dòng)態(tài)浸漬法、靜態(tài)坩堝法、回轉(zhuǎn)爐試驗(yàn)法以及感應(yīng)爐試驗(yàn)法。熔錐法是將耐火材料和爐渣按不同的比例以細(xì)粉的形式混合，以耐火度的降低來(lái)表示耐火材料的抗渣性能；浸漬法或動(dòng)態(tài)浸漬法是將一定形狀、大小的試樣浸入置于裝有爐渣溶液的坩堝中，可以通入氮?dú)鈹噭?dòng)或同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)試樣，實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用試樣被爐渣侵蝕后的重量百分率表示；靜態(tài)坩堝試驗(yàn)法是將裝有爐渣的耐火材料坩堝放入電爐中加熱，并保溫一定時(shí)間，冷卻后將坩堝沿中心面剖開(kāi)，觀察并測(cè)量熔渣滲透和侵蝕情況；回轉(zhuǎn)爐試驗(yàn)法是將斷面為梯形的試樣砌筑在金屬爐殼的內(nèi)側(cè)，裝入渣劑后采用氧氣和天然氣的混合氣體進(jìn)行加熱，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)爐體使耐火材料與熔渣反應(yīng)；感應(yīng)爐試驗(yàn)法是一種先進(jìn)的抗渣試驗(yàn)法， 它是利用電圈感應(yīng)的方式首先加熱并熔化爐內(nèi)金屬，待金屬達(dá)到目標(biāo)溫度后向爐內(nèi)投入渣劑進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，首先將爐內(nèi)的熔融金屬和融渣從爐內(nèi)倒出，待爐子冷卻后，再?gòu)臓t內(nèi)拆下耐火材料試樣，測(cè)量侵蝕量或侵蝕深度，作為評(píng)價(jià)耐火材料抗渣性能的指標(biāo)。上述諸多試驗(yàn)方法中，熔錐法只能反映化學(xué)礦物組成對(duì)抗渣性的影響，而制品組織結(jié)構(gòu)的變化則顯示不出來(lái)；浸漬法或動(dòng)態(tài)浸漬法的缺點(diǎn)是無(wú)法摸擬具有溫度梯度時(shí)熔渣對(duì)耐火材料的滲透和侵蝕情況；靜態(tài)坩堝試驗(yàn)法操作簡(jiǎn)單，是目前最為常見(jiàn)的一種評(píng)價(jià)耐火材料抗渣性能的實(shí)驗(yàn)方法，然而，由于坩堝內(nèi)裝入的渣劑量較少，爐渣化學(xué)成分發(fā)生較大變化，且耐火材料試樣內(nèi)部不存在溫度梯度，爐渣對(duì)耐火材料試樣的滲透和侵蝕過(guò)程與實(shí)際爐內(nèi)耐火材料的蝕損狀況存在著較大的差異；回轉(zhuǎn)爐試驗(yàn)法的優(yōu)點(diǎn)是多種試樣的抗渣侵蝕可以同時(shí)試驗(yàn)，試樣內(nèi)部可以形成與實(shí)際爐內(nèi)相近的溫度梯度，缺點(diǎn)是操作相對(duì)復(fù)雜，試驗(yàn)過(guò)程中需要不斷的補(bǔ)加渣劑，且當(dāng)缺乏天然氣或煤氣時(shí)，難以提供抗渣試驗(yàn)所需要的高溫?zé)嵩?；感?yīng)爐法能真實(shí)的模擬有溫度梯度時(shí)熔渣對(duì)耐火材料的滲透和侵蝕，然而設(shè)備成本以及運(yùn)行費(fèi)用昂貴，操作較復(fù)雜，無(wú)法得到普及和推廣。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成本較低、具備與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際溫度分布非常接近的分體式溫度梯度抗渣試驗(yàn)爐。本實(shí)用新型由爐身和爐底兩部分構(gòu)成，所述爐底上部設(shè)置匣缽，其內(nèi)部砌筑抗渣試驗(yàn)材料后再盛裝爐渣，所述分體式溫度梯度抗渣試驗(yàn)爐的發(fā)熱體采用硅鉬棒，所述爐渣均均的鋪展在抗渣試驗(yàn)材料上，所述硅鉬棒均勻地設(shè)置在所述爐渣的正上方；所述爐身的澆注料、爐底的澆注料和匣缽采用同一材料，所述爐身的澆注料和爐底的澆注料分別用鉚固釘定位；所述匣缽的中心與爐底的澆注料的中心相互凹凸扣接，以增強(qiáng)爐體的安全性和穩(wěn)定性；所述爐底采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)1.采用硅鉬棒進(jìn)行電加熱，爐膛溫度精確可控，且熔渣溫度與爐膛溫度幾乎一致； 抗渣試驗(yàn)材料由里向外呈現(xiàn)出自然的溫度梯度，與實(shí)際爐內(nèi)材料的溫度分布完全一致，真實(shí)地反應(yīng)出試驗(yàn)材料與熔渣的相互作用過(guò)程；2.發(fā)熱體硅鉬棒置于爐渣正上方，有效地增強(qiáng)了對(duì)爐渣加熱的輻射功率；3.采用分體式設(shè)計(jì)，爐底采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿機(jī)構(gòu)升降運(yùn)動(dòng)，便于裝卸抗渣試樣； 4.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，成本較低，便于實(shí)現(xiàn)，有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

圖1是本實(shí)用新型所述一種分體式溫度梯度抗渣試驗(yàn)爐的主視圖；圖2是本實(shí)用新型所述一種分體式溫度梯度抗渣試驗(yàn)爐的俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)具體實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，如圖1、2所示， 本實(shí)用新型由爐身10和爐底20構(gòu)成，爐底20上部設(shè)置匣缽13，其內(nèi)部砌筑抗渣試驗(yàn)材料 14后再盛裝爐渣，所述分體式溫度梯度抗渣試驗(yàn)爐的發(fā)熱體采用硅鉬棒5，所述爐渣均均的鋪展在抗渣試驗(yàn)材料14上，所述硅鉬棒5均勻地設(shè)置在所述爐渣的正上方。本實(shí)用新型的爐身10包括爐壁鋼板1、保溫磚2、耐火爐襯3、澆注料4、硅鉬棒5、 熱電偶6、爐身托板7、爐體支架(即滑軌)8和上鉚固釘9 ；爐底20包括爐底托板11、澆注料12、匣缽13、抗渣試驗(yàn)材料14、螺桿機(jī)構(gòu)15、電機(jī)16、保溫棉17、下鉚固釘18和滑輪19 ； 硅鉬棒5的底端距離爐渣上表面的距離在25 75mm之間；爐身10的澆注料4、爐底20的澆注料12和匣缽13采用同一材料；爐身10的澆注料4和爐底20的澆注料12分別用上鉚固釘9和下鉚固釘18定位；所述匣缽13的中心與爐底20的澆注料12的中心相互凹凸扣接，以增強(qiáng)爐體的安全性和穩(wěn)定性；爐底20采用電機(jī)16驅(qū)動(dòng)螺桿機(jī)構(gòu)15進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)。在連鑄中間包冶金過(guò)程中，工作襯耐火材料普遍采用涂料或干式料，熔渣對(duì)工作襯的滲透與侵蝕與熔渣本身的粘度、表面張力、濕潤(rùn)角、反應(yīng)過(guò)程以及澆注時(shí)間密切相關(guān)， 而粘度、表面張力、濕潤(rùn)角以及反應(yīng)過(guò)程等參數(shù)與工作襯的溫度梯度有明顯的依賴關(guān)系。采用靜態(tài)坩堝試驗(yàn)時(shí)，坩堝和爐渣同時(shí)置于高溫爐的恒溫區(qū)，無(wú)法反應(yīng)熔渣與耐火材料的作用過(guò)程；而本實(shí)用新型則能夠完全模擬實(shí)際中間包工作襯在溫度梯度下受熔渣的滲透和蝕損過(guò)程，有利于對(duì)工作襯材質(zhì)的技術(shù)研究、成分設(shè)計(jì)和配方優(yōu)化。本實(shí)用新型也能夠用于模擬有溫度梯度時(shí)材料的燒結(jié)情況；所述抗渣試驗(yàn)材料是定型制品，如鎂碳磚或其它材料；所述爐渣是其它熔體，如鐵水、鋼水或熔融玻璃等；根據(jù)試驗(yàn)條件，爐膛內(nèi)還能夠通入氧化性氣體或還原性氣體進(jìn)行保護(hù)。以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型公開(kāi)的范圍內(nèi)，能夠輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種分體式溫度梯度抗渣試驗(yàn)爐，其特征在于，其由爐身(10)和爐底00)兩部分構(gòu)成，爐底00)上部設(shè)置匣缽(13)，其內(nèi)部砌筑抗渣試驗(yàn)材料(14)后再盛裝爐渣，所述分體式溫度梯度抗渣試驗(yàn)爐的發(fā)熱體采用硅鉬棒(5)，所述爐渣均均的鋪展在抗渣試驗(yàn)材料 (14)上，所述硅鉬棒(5)均勻地設(shè)置在所述爐渣的正上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分體式溫度梯度抗渣試驗(yàn)爐，其特征在于，所述硅鉬棒 (5)的底端距離爐渣上表面的距離在25 75mm之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分體式溫度梯度抗渣試驗(yàn)爐，其特征在于，爐身(10)的澆注料、爐底00)的澆注料(12)和匣缽(13)采用同一材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種分體式溫度梯度抗渣試驗(yàn)爐，其特征在于，爐身(10)的澆注料(4)和爐底00)的澆注料(1 分別用上鉚固釘(9)和下鉚固釘(18)定位；所述匣缽(13)的中心與爐底OO)的澆注料(12)的中心相互凹凸扣接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分體式溫度梯度抗渣試驗(yàn)爐，其特征在于，爐底OO)采用電機(jī)(16)驅(qū)動(dòng)螺桿機(jī)構(gòu)(15)進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種分體式溫度梯度抗渣試驗(yàn)爐，其特征在于，爐身(10)包括爐壁鋼板(1)、保溫磚O)、耐火爐襯(3)、澆注料0)、硅鉬棒(5)、熱電偶(6)、爐身托板(7)、爐體支架(8)和上鉚固釘(9)；爐底(20)包括爐底托板(11)、澆注料(12)、匣缽 (13)、抗渣試驗(yàn)材料(14)、螺桿機(jī)構(gòu)(15)、電機(jī)(16)、保溫棉(17)、下鉚固釘(18)和滑輪 (19)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種分體式溫度梯度抗渣試驗(yàn)爐，其由爐身和爐底兩部分構(gòu)成；所述爐底上部設(shè)置匣缽，其內(nèi)部砌筑抗渣試驗(yàn)材料后再盛裝爐渣，所述分體式溫度梯度抗渣試驗(yàn)爐的發(fā)熱體采用硅鉬棒，所述爐渣均均的鋪展在抗渣試驗(yàn)材料上，本實(shí)用新型的發(fā)熱體采用硅鉬棒進(jìn)行加熱，所述硅鉬棒均勻地設(shè)置在所述爐渣的正上方，所述爐底采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)；本實(shí)用新型能夠真實(shí)地模擬有溫度梯度時(shí)熔渣對(duì)材料的滲透和蝕損，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成本較低，便于推廣使用，有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)F27B17/02GK202101548SQ20112018275
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者姚煥民, 孫榮海, 宋世鋒, 尚學(xué)軍, 康東東, 李高北, 楊現(xiàn)猛, 賀中央, 陳昌平 申請(qǐng)人:濮陽(yáng)濮耐高溫材料(集團(tuán))股份有限公司, 濮陽(yáng)濮耐高溫材料(集團(tuán))股份有限公司北京科技研發(fā)中心