專利名稱：一種耐火材料抗渣性實驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及試驗設備領域。具體的說是一種用于快速測試耐火材料抵抗爐渣 侵蝕性能的實驗裝置。
背景技術：
耐火材料是各種高溫設備必需的材料，廣泛應用于冶金、水泥、陶瓷、玻璃等行業(yè)。 爐渣對耐火材料的侵蝕是耐火材料破損的主要原因之一，目前對耐火材料抗渣侵蝕性能的 測試裝置還不是很完善，一般常用的有兩種一種是采用中頻電爐，另一種是爐底旋轉式抗 渣試驗爐。其中前者存在試樣切割制備量大，拼砌要求較高，砌爐拆爐工程量大等問題，無 法精確控溫；后者設備較復雜，并未考慮耐火材料與爐渣之間的相對運動。中國專利文獻CN2368030涉及耐火材料性能檢測、試驗裝置，在主機的右端設置 熔煉爐，通過流鋼口，流渣口分別連接流鋼通道、流渣通道至鋼水儲缶、渣儲缶，流鋼通道和 流渣通道中設置閥門、耐火材料試驗區(qū)、試樣測厚裝置、測速器及熱電偶，鋼儲缶內設置耐 火材料試樣區(qū)、抗折壓力系統(tǒng)、隔板、抗折壓棒、抗折壓力油缸等，此裝置可一次完成耐火材 料的抗鋼水侵蝕沖刷試驗，抗渣侵蝕沖刷試驗，高溫抗折強度試驗，適用于耐火材料和小量 的金屬冶煉試驗。此實驗裝置設備復雜、操作繁瑣，還需進行試驗操作金屬冶煉操作，試驗 周期較長，不易用于實驗室快速抗渣性能模擬實驗。中國專利文獻CN87203350公開了一種用于測量耐火磚耐磨性能的檢測儀器。該 種儀器主要由加熱保溫的空間裝置、能夠使施磨件在加熱保溫空間內轉動或平動的施磨裝 置、耐火磚試樣的壓緊裝置、以及與之有關的儀表測量及顯示系統(tǒng)裝置、支架等構成。該儀 器可用于各種耐火磚常溫及高溫狀態(tài)下的耐磨性能的檢測。該儀器主要用于測定耐火材料 的高溫與常溫耐磨性，不能完成高溫條件下耐火材料抗渣侵蝕模擬。中國專利文獻CN2428766公開了 一種耐火材料侵蝕試驗爐，涉及進行耐火材料侵 蝕性能試驗的一種檢測裝置。它包括升降式的爐底和爐底支架在，爐底上設有一活動的內 爐底，內爐底安裝在減速箱的主軸上，減速箱安裝在內爐底下方的升降板上，升降板與升降 機構相連，內爐底同升降板可通過升降機構的帶動進行升降運動。該試驗爐能夠在模擬高 溫下耐火材料受爐渣的侵蝕，但此試驗爐所提及的旋轉爐底是將耐材與爐渣同時旋轉，未 考慮相對轉動。
發(fā)明內容為彌補現(xiàn)有技術的不足，本實用新型旨在設計一種新型快速測定耐火材料抗渣性
實驗裝置。本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種耐火材料抗渣性實驗裝置，由加熱爐、 電熱偶、坩堝、試樣托盤、光電旋轉裝置、升降機構、反應氣瓶、氣閥、氣體凈化裝置、尾氣處 理裝置、計算機控制系統(tǒng)組成，其特征是加熱爐(4)的底部設置測溫熱電偶(14)，加熱爐 (4)的側壁設置控溫熱電偶(13)，反應氣瓶(1)經氣閥(2)和氣體凈化裝置(3)與加熱爐(4)底部的進氣通道(16)連接，加熱爐(4)頂部的排氣口(17)與尾氣處理裝置(11)連接， 坩堝(5)放置于加熱爐(4)的爐膛內，加熱爐(4)外部的升降機構(12)與爐頂上方的光電 旋轉裝置(10)連接，光電旋轉裝置(10)可帶動安裝在其下方的旋轉吊桿(9)及與旋轉吊 桿(9)固定的試樣托盤(8)共同旋轉，耐火材料試樣(7)固定在試樣托盤上，旋轉吊桿(9) 在升降機構(12)的控制下經爐頂進、出爐膛，兩熱電偶、升降機構(12)以及光電旋轉裝置 (10)均與計算機控制系統(tǒng)(15)連接。上述加熱爐(4)為鉬絲爐。本實用新型的優(yōu)點是采用爐頂轉動機構和升降機構，控制耐火材料試樣在盛爐 渣坩堝中的自由運動，模擬爐渣對耐火材料的動態(tài)侵蝕，使試樣加入更便捷，操作更簡單快 速；耐火材料與爐渣反應的爐膛區(qū)域通反應氣體或保護氣體，更符合冶金反應過程中耐火 材料受爐渣侵蝕的實際；采用的爐頂旋轉裝置和升降裝置與計算機連接，可精確控制旋轉 速率和升降高度，自動化程度高；采用升溫控制熱電偶和測溫熱電偶的雙熱電偶溫度控制 系統(tǒng)，控溫準確。從而使實驗更加快速、精確，可操作性強。
圖1是本實用新型耐火材料抗渣性實驗裝置結構示意圖。1-反應氣瓶，2-氣閥，3-氣體凈化裝置，4-加熱爐，5-坩堝，6-爐渣，7-耐火材 料試樣，8-試樣托盤，9-旋轉吊桿，10-光電旋轉裝置，11-尾氣處理裝置，12-升降機構， 13-控溫熱電偶，14-測溫熱電偶，15-計算機控制系統(tǒng)，16-進氣通道，17-排氣口。
具體實施方式
以下結合附圖1與實施例對本實用新型作進一步說明，但不限于此。實施例1 如圖1所示，實驗所用加熱爐4為鉬絲爐，實驗所用耐火材料為高爐用耐火材料， 爐渣6取自高爐現(xiàn)場。根據(jù)實驗要求將耐火材料切割至一定尺寸，將制備好的耐火材料試 樣7固定在圓盤形試樣托盤8上，將高爐渣6放于坩堝5中，然后將坩堝5置于爐膛中，并開 啟計算機15，打開升溫程序，通過控溫熱電偶13控制加熱爐爐體升溫，同時打開氣閥2，保 護氣體自氣瓶經氣閥和氣體凈化裝置由爐底進入爐膛，通過測溫熱電偶14實時監(jiān)測爐膛 內溫度即爐渣溫度變化，待爐渣完全熔化后(即溫度高于爐渣的熔點)，將固定有耐火材料 試樣7的試樣托盤8固定在旋轉吊桿9下端，利用升降裝置12控制光電旋轉裝置10下降， 將裝有耐火材料試樣的圓盤形試樣托盤8加入坩堝5內，使耐火材料試樣7放入熔化的爐 渣中，開啟光電旋轉裝置10，計算機控制轉速，光電旋轉裝置10帶動安裝在其下方的旋轉 吊桿9及與旋轉吊桿9固定的試樣托盤8共同旋轉，讓耐火材料試樣在爐渣中轉動，進行動 態(tài)侵蝕模擬，待達到規(guī)定時間后停止旋轉裝置，利用升降裝置12取出試樣，關閉控溫設備， 關閉保護氣體，實驗結束。實施例2:操作步驟與實施例1相同，其中耐火材料樣品采用煉鋼電爐用耐火材料，爐渣為 煉鋼渣。實施例3:[0018] 操作步驟與實施例1相同，其中耐火材料采用魚雷罐車用高鋁耐火材料，爐渣為
高爐渣。
權利要求一種耐火材料抗渣性實驗裝置，由加熱爐、電熱偶、坩堝、試樣托盤、光電旋轉裝置、升降機構、反應氣瓶、氣閥、氣體凈化裝置、尾氣處理裝置、計算機控制系統(tǒng)組成，其特征是加熱爐(4)的底部設置測溫熱電偶(14)，加熱爐(4)的側壁設置控溫熱電偶(13)，反應氣瓶(1)經氣閥(2)和氣體凈化裝置(3)與加熱爐(4)底部的進氣通道(16)連接，加熱爐(4)頂部的排氣口(17)與尾氣處理裝置(11)連接，坩堝(5)放置于加熱爐(4)的爐膛內，加熱爐(4)外部的升降機構(12)與爐頂上方的光電旋轉裝置(10)連接，光電旋轉裝置(10)可帶動安裝在其下方的旋轉吊桿(9)及與旋轉吊桿(9)固定的試樣托盤(8)共同旋轉，耐火材料試樣(7)固定在試樣托盤上，旋轉吊桿(9)在升降機構(12)的控制下經爐頂進、出爐膛，兩熱電偶、升降機構(12)以及光電旋轉裝置(10)均與計算機控制系統(tǒng)(15)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的耐火材料抗渣性實驗裝置，其特征是所述加熱爐⑷為鉬絲爐。
專利摘要本實用新型提供了一種新型快速測定耐火材料抗渣性實驗裝置，該實驗裝置主要由反應氣瓶、氣閥、氣體凈化裝置、加熱爐、坩堝、爐渣、耐火材料試樣、試樣旋轉吊桿、光電旋轉裝置、尾氣處理裝置、升降機構、控溫用熱電偶、測溫熱電偶、計算機控制系統(tǒng)等組成。實驗過程中將耐火材料試樣制備一定尺寸，固定在圓盤型實驗托盤上，爐渣放于坩堝中，然后將坩堝置于爐膛中，并開啟計算機打開升溫程序并通入保護氣體，待爐渣完全熔化后，利用升降裝置將耐火材料試樣放入爐渣中，啟動旋轉裝置，計算機控制轉速，讓耐火材料試樣在爐渣中轉動，進行動態(tài)侵蝕模擬，待達到規(guī)定時間后停止旋轉裝置，利用升降裝置取出試樣，觀察試樣侵蝕情況。
文檔編號G01N17/00GK201583480SQ200920291118
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權日2009年12月28日
發(fā)明者國宏偉, 孫建設, 左海濱, 張建良, 曾暉, 李培言, 羅霞光 申請人:萊蕪鋼鐵股份有限公司;北京科技大學