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一種耐火材料抗渣實驗爐的制作方法

文檔序號:4618244閱讀:414來源:國知局
專利名稱:一種耐火材料抗渣實驗爐的制作方法
技術領域
一種耐火材料抗渣實驗爐技術領域[0001]本實用新型涉及一種耐火材料高溫下抗渣侵蝕能力的研究實驗技術,主要涉及一種耐火材料抗渣實驗爐。
背景技術
[0002]耐火材料是高溫行業(yè)的必須輔助材料。耐火材料在實際運用中,往往處在熱力沖擊、應力沖擊、化學侵蝕等復雜環(huán)境??萍脊ぷ髡咴谶M行耐火材料研發(fā)改進的工作中,必須要考慮耐火材料實際運用的環(huán)境,研發(fā)改進過程中,往往需要模擬這種應用環(huán)境已檢驗產品性能。目前,用于檢測耐火材料抗侵蝕的方法主要有靜態(tài)坩堝法,回轉抗渣法;其中,靜態(tài)坩堝法可在空氣氣氛下進行,也可以再特定氣氛下進行,但是不能實現渣液的及時更新,對耐火材料也沒有沖刷作用,無法真實反映耐火材料在應用中受侵蝕真實情況;回轉抗渣法可以及時更新渣液,對耐火材料也有一定的沖刷作用,但只能在敞開的空氣環(huán)境中進行,氣氛單一。發(fā)明內容[0003]為解決上述技術問題,本實用新型提出一種耐火材料抗渣實驗爐,使其能達到時時更新渣液、氣氛可控、并且對受檢試樣有一定的沖刷作用和溫度沖擊作用。[0004]本實用新型為完成上述發(fā)明任務采用如下技術方案[0005]一種耐火材料抗渣實驗爐,抗渣實驗爐所具有爐殼的內部空腔形成爐膛,通過設置在爐膛中部的隔熱板將爐膛隔為上、下兩個部分,對應上爐膛、下爐膛分別設置有一套溫度測量和控制系統(tǒng),其中,隔熱板為可拆卸結構,通過控制上爐膛、下爐膛的溫度測量和控制系統(tǒng)以及拆、裝隔熱板,來控制爐膛上下部位的溫度分布;在上爐膛、下爐膛之間設置有用以夾持試樣的試樣夾持器;在所述的試樣夾持器上設置試樣;試樣夾持器所具有的轉動軸水平設置并與轉動裝置相連,構成所述的試樣可隨轉動軸做垂直于轉動軸轉動的結構; 設置有用以為抗渣實驗提供渣液的加渣器,加渣器所具有的加渣通道穿過上、下爐膛,并使加渣通道的出口對應位于鉬坩堝的上方;所述的鉬坩堝固定在位于下爐膛正下方的坩堝座上,所述的坩堝座為可升降的結構,在實驗時可將鉬坩堝升至下爐膛內,用以使受檢的試樣運行至轉動軸下方時,受渣液的侵蝕,運行至轉動軸上方時,受上下爐膛內的溫度差帶來的熱沖擊;鉬坩堝的上部一側具有排渣口,排渣口下方設置盛渣器。[0006]所述的實驗爐具有兩個進氣口,并與位于爐殼外的配氣柜相連通,一個進氣口將實驗氣體通入上爐膛,根據實驗方案,需要上爐膛溫度低于下爐膛溫度時,打開該進氣口, 可對上爐膛起到輔助降溫的作用,不需要時則關閉該進氣口 ;另一進氣口與加渣器相連,在通氣的同時,通過氣流,將渣帶入到坩堝中。[0007]在試樣夾持器所具有的轉動軸上設置用以計數的計數器。[0008]一種耐火材料的抗渣實驗方法,將試樣夾持在位于上、下爐膛之間的試樣夾持器上,并將坩堝升至下爐膛內將爐膛密封,通入所需保護氣;調整上、下爐膛的溫度;當下爐膛溫度升至坩堝內渣熔化溫度時,轉動裝置通電,由轉動裝置帶動試樣做垂直于試驗夾持器轉動軸的運動;當試樣運行至轉動軸的下方時,浸入坩堝的渣液內受渣液的侵蝕;當試樣運行至轉動軸的上方時,受上、下爐膛之間的溫度差帶來的熱沖擊;實驗結束時,停止通保護氣,坩堝下降,使試樣脫離渣液;實驗時,由加渣器持續(xù)給坩堝提供渣液,實現了渣液的時時更新。[0009]耐火材料領域技術人員,可根據需要配置保護氣,以盡可能接近受檢耐火材料實際所處環(huán)境氣氛為準。[0010]實驗過程中,在線檢測上下爐膛溫度,試樣旋轉周數,水冷壁進出水溫度,盛渣器重量,并根據檢測的數據,計算機自動調整進出水速率和加渣速度,并得出試樣受熱沖擊次數。[0011]本實用新型的有益效果[0012]1)采用本實用新型實驗爐,通過控制上下爐膛溫度,可模擬并控制試樣所受熱沖擊強度,通過控制轉動速度,可控制材料受熱沖擊頻率。[0013]2)采用本實用新型實驗爐,可持續(xù)加入新鮮渣液,并通過試樣旋轉所帶來的攪拌效果,保證渣液均一。[0014]3)采用本實用新型實驗爐,可根據需要配置受檢材料所處的環(huán)境氣氛。[0015]4)采用本實用新型實驗爐,可通過調整旋轉速度,模擬材料受沖刷強度。[0016]5)采用本實用新型實驗爐,試樣自身上下部位受沖刷及化學侵蝕程度也不同,可根據此差異,研究材料受侵蝕機理。


[0017]圖1為本實用新型的結構示意圖。[0018]圖2為本實用新型中試樣安裝的結構示意圖。[0019]圖3為本實用新型中試樣示意圖。[0020]圖4為試樣夾持示意圖。[0021]圖中,1、上爐膛,2、熱電偶,3、溫度測量和控制系統(tǒng),4、真空裝置,5、配氣柜,6、下爐膛,7、坩堝座,8、電磁閥門,9、進氣口,10、加渣器,11、爐殼,12、耐火材料,13、隔熱板,14、 計數器,15、轉動裝置,16、冷卻系統(tǒng),17、排氣孔,18、活塞式密封結構,19、升降系統(tǒng),20、試樣,21、排渣口,22、盛渣器,23、重量感應器,對、試樣夾持器,25、加渣器出口,沈、渣液。[0022]具體實施例[0023]
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明[0024]如圖1、圖2所示,一種耐火材料抗渣實驗爐,抗渣實驗爐所具有爐殼11的內部空腔形成爐膛,并在爐膛的外側設置耐火材料12 ;通過設置在爐膛中部的隔熱板13將爐膛隔為上爐膛1、下爐膛6兩個部分,對應上爐膛1、下爐膛6分別設置有一套溫度測量和控制系統(tǒng)3 ;溫度測量和控制系統(tǒng)3中的溫度加熱器為在爐膛周圍安裝的U型硅鉬棒發(fā)熱體,在電壓作用下硅鉬棒發(fā)熱并向爐膛內供熱,利用控制柜裝有的智能控溫表,按照預先設定的升溫制度升溫;溫度測量和控制系統(tǒng)3中的溫度感應器采用熱電偶2用于檢測上爐膛1、下爐膛6的溫度;所述的隔熱板13為可拆卸的結構,通過控制上爐膛1、下爐膛6的溫度測量和控制系統(tǒng)3以及拆、裝隔熱板13,來控制爐膛上下部位的溫度分布,使爐膛上部溫度大于或等于或小于爐膛下部溫度;在上爐膛1、下爐膛6之間設置有用以夾持試樣的試樣夾持器 24 ;試樣夾持器M由兩片試樣盤組成,試樣盤上有相對應的方孔,可將T型試樣20的尾部兩端插入方孔內,兩個試樣盤夾緊,以實現對試樣20的夾持;試樣夾持器M所具有的轉動軸水平設置并與轉動裝置15相連,在試樣夾持器M所具有的轉動軸上設置用以計數的計數器14,構成所述的試樣20可隨轉動軸做垂直于轉動軸轉動的結構;設置有用以為抗渣實驗提供渣液的加渣器10,加渣器10的加渣通道穿過上爐膛1、下爐膛6,并使加渣通道的出口 25對應位于鉬坩堝的上方;所述的鉬坩堝固定在位于下爐膛6正下方的坩堝座7上,所述的坩堝座7的底部設置有升降系統(tǒng)19,構成所述的鉬坩堝可升降的結構;實驗時,將鉬坩堝升至下爐膛6內,用以使受檢的試樣運行至轉動軸下方時,受渣液的侵蝕,運行至轉動軸上方時,受上下爐膛內的溫度差帶來的熱沖擊;在鉬坩堝上部的一側設置有排渣口 21,對應所述的排渣口 21設置有盛渣器22,設置排渣口 21的目的在于保持坩堝內熔渣液面高度的穩(wěn)定,使多余的熔渣通過排渣口流入盛渣器22,用以實現渣液的實時更新;所述盛渣器底部設置重量感應器23 ;設置用于對試驗爐進行冷卻的冷卻系統(tǒng)16,并使設置的冷卻系統(tǒng) 16與爐殼11相連,對爐殼11起到保護作用。設置在上爐膛1的進氣口 9通過連接管路與位于爐殼11外的配氣柜5相連通,在進氣口 9與配氣柜5之間的連接管路上設置電磁閥門8,將配氣柜5通過連通管路與加渣器 10相連,通過氣流,將渣帶入到坩堝中。試樣準備準備了 5種材質的試樣,按照圖3,試樣圖制備試樣,按圖4裝配試樣1)95%氧化鉻,5%氧化鋁2) 85%氧化鉻,10%氧化鋁,5%氧化鋯3) 60%氧化鉻,35%氧化鋁,5%氧化鋯4) 30%氧化鉻,60%氧化鋁,10%氧化鋯幻100%氧化鋁此次實驗的目的在于為德士古水煤漿氣化爐選取合適的耐火材料,因此以德士古氣化爐實際工況(還原氣氛、持續(xù)液態(tài)煤渣沖刷)為實驗條件,實驗條件如表1 :表1不同材質抗渣實驗條件
權利要求1.一種耐火材料抗渣實驗爐,其特征在于抗渣實驗爐所具有爐殼的內部空腔形成爐膛,通過設置在爐膛中部的隔熱板(13)將爐膛隔為上爐膛(1)、下爐膛(6)兩個部分;對應上爐膛(1)、下爐膛(6)分別設置有一套溫度測量和控制系統(tǒng)(3);其中,隔熱板(13)為可拆卸結構;在上爐膛(1)、下爐膛(6)之間設置有用以夾持試樣的試樣夾持器(24);在所述的試樣夾持器(24)上設置試樣(20);試樣夾持器(24)所具有的轉動軸水平設置并與轉動裝置(15)相連,構成所述的試樣可隨轉動軸做垂直于轉動軸轉動的結構;設置有用以為抗渣實驗提供渣液的加渣器(10),加渣器(10)所具有的加渣通道穿過上爐膛(1)、下爐膛 (6),并使加渣通道的出口(25)對應鉬坩堝上方;所述的鉬坩堝固定在位于下爐膛正下方的坩堝座(7),所述的坩堝座(7)為可升降的結構;坩堝的上部一側具有排渣口(21),排渣口(21)下方設置盛渣器(22)。
2.按照權利要求1所述的一種耐火材料抗渣實驗爐,其特征在于實驗爐具有兩個進氣口,并與位于爐殼外的配氣柜相連通,一個進氣口(9)與上爐膛連通,另一進氣口與加渣器 (10)相連通。
3.按照權利要求1所述的一種耐火材料抗渣實驗爐,其特征在于在試樣夾持器所具有的轉動軸上設置用以計數的計數器(14)。
專利摘要本實用新型涉及的一種耐火材料抗渣實驗爐所具有爐殼的內部空腔形成爐膛,通過設置在爐膛中部的隔熱板(13)將爐膛隔為上爐膛(1)、下爐膛(6)兩個部分;在上爐膛(1)、下爐膛(6)之間設置有用以夾持試樣的試樣夾持器(24);試樣夾持器(24)所具有的轉動軸水平設置并與轉動裝置(15)相連;設置有用以為抗渣實驗提供渣液的加渣器(10),加渣器(10)所具有的加渣通道穿過上爐膛(1)、下爐膛(6),并使加渣通道的出口(25)對應位于可升降鉬坩堝的上方;坩堝的上部一側具有排渣口(21),排渣口(21)下方設置盛渣器(22)。本實用新型能達到時時更新渣液、氣氛可控、并且對受檢試樣有一定的沖刷作用和溫度沖擊作用。
文檔編號F27B17/02GK202304406SQ20112041584
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權日2011年10月27日
發(fā)明者何濤, 孫紅剛, 李鵬濤, 王剛, 王晗, 石干, 耿可明, 閆雙志 申請人:中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司
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