專利名稱：一種耐火材料抗渣實(shí)驗(yàn)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種耐火材料抗渣實(shí)驗(yàn)爐技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種耐火材料高溫下抗渣侵蝕能力的研究實(shí)驗(yàn)技術(shù)，主要涉及一種耐火材料抗渣實(shí)驗(yàn)爐。
背景技術(shù)：
[0002]耐火材料是高溫行業(yè)的必須輔助材料。耐火材料在實(shí)際運(yùn)用中，往往處在熱力沖擊、應(yīng)力沖擊、化學(xué)侵蝕等復(fù)雜環(huán)境?？萍脊ぷ髡咴谶M(jìn)行耐火材料研發(fā)改進(jìn)的工作中，必須要考慮耐火材料實(shí)際運(yùn)用的環(huán)境，研發(fā)改進(jìn)過(guò)程中，往往需要模擬這種應(yīng)用環(huán)境已檢驗(yàn)產(chǎn)品性能。目前，用于檢測(cè)耐火材料抗侵蝕的方法主要有靜態(tài)坩堝法，回轉(zhuǎn)抗渣法；其中，靜態(tài)坩堝法可在空氣氣氛下進(jìn)行，也可以再特定氣氛下進(jìn)行，但是不能實(shí)現(xiàn)渣液的及時(shí)更新，對(duì)耐火材料也沒(méi)有沖刷作用，無(wú)法真實(shí)反映耐火材料在應(yīng)用中受侵蝕真實(shí)情況；回轉(zhuǎn)抗渣法可以及時(shí)更新渣液，對(duì)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(jìn)行，氣氛單一。發(fā)明內(nèi)容[0003]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種耐火材料抗渣實(shí)驗(yàn)爐，使其能達(dá)到時(shí)時(shí)更新渣液、氣氛可控、并且對(duì)受檢試樣有一定的沖刷作用和溫度沖擊作用。[0004]本實(shí)用新型為完成上述發(fā)明任務(wù)采用如下技術(shù)方案[0005]一種耐火材料抗渣實(shí)驗(yàn)爐，抗渣實(shí)驗(yàn)爐所具有爐殼的內(nèi)部空腔形成爐膛，通過(guò)設(shè)置在爐膛中部的隔熱板將爐膛隔為上、下兩個(gè)部分，對(duì)應(yīng)上爐膛、下?tīng)t膛分別設(shè)置有一套溫度測(cè)量和控制系統(tǒng)，其中，隔熱板為可拆卸結(jié)構(gòu)，通過(guò)控制上爐膛、下?tīng)t膛的溫度測(cè)量和控制系統(tǒng)以及拆、裝隔熱板，來(lái)控制爐膛上下部位的溫度分布；在上爐膛、下?tīng)t膛之間設(shè)置有用以?shī)A持試樣的試樣夾持器；在所述的試樣夾持器上設(shè)置試樣；試樣夾持器所具有的轉(zhuǎn)動(dòng)軸水平設(shè)置并與轉(zhuǎn)動(dòng)裝置相連，構(gòu)成所述的試樣可隨轉(zhuǎn)動(dòng)軸做垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)； 設(shè)置有用以為抗渣實(shí)驗(yàn)提供渣液的加渣器，加渣器所具有的加渣通道穿過(guò)上、下?tīng)t膛，并使加渣通道的出口對(duì)應(yīng)位于鉬坩堝的上方；所述的鉬坩堝固定在位于下?tīng)t膛正下方的坩堝座上，所述的坩堝座為可升降的結(jié)構(gòu)，在實(shí)驗(yàn)時(shí)可將鉬坩堝升至下?tīng)t膛內(nèi)，用以使受檢的試樣運(yùn)行至轉(zhuǎn)動(dòng)軸下方時(shí)，受渣液的侵蝕，運(yùn)行至轉(zhuǎn)動(dòng)軸上方時(shí)，受上下?tīng)t膛內(nèi)的溫度差帶來(lái)的熱沖擊；鉬坩堝的上部一側(cè)具有排渣口，排渣口下方設(shè)置盛渣器。[0006]所述的實(shí)驗(yàn)爐具有兩個(gè)進(jìn)氣口，并與位于爐殼外的配氣柜相連通，一個(gè)進(jìn)氣口將實(shí)驗(yàn)氣體通入上爐膛，根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，需要上爐膛溫度低于下?tīng)t膛溫度時(shí)，打開該進(jìn)氣口， 可對(duì)上爐膛起到輔助降溫的作用，不需要時(shí)則關(guān)閉該進(jìn)氣口 ；另一進(jìn)氣口與加渣器相連，在通氣的同時(shí)，通過(guò)氣流，將渣帶入到坩堝中。[0007]在試樣夾持器所具有的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)置用以計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器。[0008]一種耐火材料的抗渣實(shí)驗(yàn)方法，將試樣夾持在位于上、下?tīng)t膛之間的試樣夾持器上，并將坩堝升至下?tīng)t膛內(nèi)將爐膛密封，通入所需保護(hù)氣；調(diào)整上、下?tīng)t膛的溫度；當(dāng)下?tīng)t膛溫度升至坩堝內(nèi)渣熔化溫度時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置通電，由轉(zhuǎn)動(dòng)裝置帶動(dòng)試樣做垂直于試驗(yàn)夾持器轉(zhuǎn)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)；當(dāng)試樣運(yùn)行至轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下方時(shí)，浸入坩堝的渣液內(nèi)受渣液的侵蝕；當(dāng)試樣運(yùn)行至轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上方時(shí)，受上、下?tīng)t膛之間的溫度差帶來(lái)的熱沖擊；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，停止通保護(hù)氣，坩堝下降，使試樣脫離渣液；實(shí)驗(yàn)時(shí)，由加渣器持續(xù)給坩堝提供渣液，實(shí)現(xiàn)了渣液的時(shí)時(shí)更新。[0009]耐火材料領(lǐng)域技術(shù)人員，可根據(jù)需要配置保護(hù)氣，以盡可能接近受檢耐火材料實(shí)際所處環(huán)境氣氛為準(zhǔn)。[0010]實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，在線檢測(cè)上下?tīng)t膛溫度，試樣旋轉(zhuǎn)周數(shù)，水冷壁進(jìn)出水溫度，盛渣器重量，并根據(jù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)整進(jìn)出水速率和加渣速度，并得出試樣受熱沖擊次數(shù)。[0011]本實(shí)用新型的有益效果[0012]1)采用本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)爐，通過(guò)控制上下?tīng)t膛溫度，可模擬并控制試樣所受熱沖擊強(qiáng)度，通過(guò)控制轉(zhuǎn)動(dòng)速度，可控制材料受熱沖擊頻率。[0013]2)采用本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)爐，可持續(xù)加入新鮮渣液，并通過(guò)試樣旋轉(zhuǎn)所帶來(lái)的攪拌效果，保證渣液均一。[0014]3)采用本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)爐，可根據(jù)需要配置受檢材料所處的環(huán)境氣氛。[0015]4)采用本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)爐，可通過(guò)調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度，模擬材料受沖刷強(qiáng)度。[0016]5)采用本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)爐，試樣自身上下部位受沖刷及化學(xué)侵蝕程度也不同，可根據(jù)此差異，研究材料受侵蝕機(jī)理。


[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0018]圖2為本實(shí)用新型中試樣安裝的結(jié)構(gòu)示意圖。[0019]圖3為本實(shí)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(cè)量和控制系統(tǒng)，4、真空裝置，5、配氣柜，6、下?tīng)t膛，7、坩堝座，8、電磁閥門，9、進(jìn)氣口，10、加渣器，11、爐殼，12、耐火材料，13、隔熱板，14、 計(jì)數(shù)器，15、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，16、冷卻系統(tǒng)，17、排氣孔，18、活塞式密封結(jié)構(gòu)，19、升降系統(tǒng)，20、試樣，21、排渣口，22、盛渣器，23、重量感應(yīng)器，對(duì)、試樣夾持器，25、加渣器出口，沈、渣液。[0022]具體實(shí)施例[0023]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明[0024]如圖1、圖2所示，一種耐火材料抗渣實(shí)驗(yàn)爐，抗渣實(shí)驗(yàn)爐所具有爐殼11的內(nèi)部空腔形成爐膛，并在爐膛的外側(cè)設(shè)置耐火材料12 ；通過(guò)設(shè)置在爐膛中部的隔熱板13將爐膛隔為上爐膛1、下?tīng)t膛6兩個(gè)部分，對(duì)應(yīng)上爐膛1、下?tīng)t膛6分別設(shè)置有一套溫度測(cè)量和控制系統(tǒng)3 ；溫度測(cè)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(nèi)供熱，利用控制柜裝有的智能控溫表，按照預(yù)先設(shè)定的升溫制度升溫；溫度測(cè)量和控制系統(tǒng)3中的溫度感應(yīng)器采用熱電偶2用于檢測(cè)上爐膛1、下?tīng)t膛6的溫度；所述的隔熱板13為可拆卸的結(jié)構(gòu)，通過(guò)控制上爐膛1、下?tīng)t膛6的溫度測(cè)量和控制系統(tǒng)3以及拆、裝隔熱板13，來(lái)控制爐膛上下部位的溫度分布，使?fàn)t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?tīng)t膛6之間設(shè)置有用以?shī)A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(duì)應(yīng)的方孔，可將T型試樣20的尾部?jī)啥瞬迦敕娇變?nèi)，兩個(gè)試樣盤夾緊，以實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣20的夾持；試樣夾持器M所具有的轉(zhuǎn)動(dòng)軸水平設(shè)置并與轉(zhuǎn)動(dòng)裝置15相連，在試樣夾持器M所具有的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)置用以計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器14，構(gòu)成所述的試樣20可隨轉(zhuǎn)動(dòng)軸做垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)；設(shè)置有用以為抗渣實(shí)驗(yàn)提供渣液的加渣器10，加渣器10的加渣通道穿過(guò)上爐膛1、下?tīng)t膛6，并使加渣通道的出口 25對(duì)應(yīng)位于鉬坩堝的上方；所述的鉬坩堝固定在位于下?tīng)t膛6正下方的坩堝座7上，所述的坩堝座7的底部設(shè)置有升降系統(tǒng)19，構(gòu)成所述的鉬坩堝可升降的結(jié)構(gòu)；實(shí)驗(yàn)時(shí)，將鉬坩堝升至下?tīng)t膛6內(nèi)，用以使受檢的試樣運(yùn)行至轉(zhuǎn)動(dòng)軸下方時(shí)，受渣液的侵蝕，運(yùn)行至轉(zhuǎn)動(dòng)軸上方時(shí)，受上下?tīng)t膛內(nèi)的溫度差帶來(lái)的熱沖擊；在鉬坩堝上部的一側(cè)設(shè)置有排渣口 21，對(duì)應(yīng)所述的排渣口 21設(shè)置有盛渣器22，設(shè)置排渣口 21的目的在于保持坩堝內(nèi)熔渣液面高度的穩(wěn)定，使多余的熔渣通過(guò)排渣口流入盛渣器22，用以實(shí)現(xiàn)渣液的實(shí)時(shí)更新；所述盛渣器底部設(shè)置重量感應(yīng)器23 ；設(shè)置用于對(duì)試驗(yàn)爐進(jìn)行冷卻的冷卻系統(tǒng)16，并使設(shè)置的冷卻系統(tǒng) 16與爐殼11相連，對(duì)爐殼11起到保護(hù)作用。設(shè)置在上爐膛1的進(jìn)氣口 9通過(guò)連接管路與位于爐殼11外的配氣柜5相連通，在進(jìn)氣口 9與配氣柜5之間的連接管路上設(shè)置電磁閥門8，將配氣柜5通過(guò)連通管路與加渣器 10相連，通過(guò)氣流，將渣帶入到坩堝中。試樣準(zhǔn)備準(zhǔn)備了 5種材質(zhì)的試樣，按照?qǐng)D3，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(shí)驗(yàn)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(shí)際工況(還原氣氛、持續(xù)液態(tài)煤渣沖刷)為實(shí)驗(yàn)條件，實(shí)驗(yàn)條件如表1 :表1不同材質(zhì)抗渣實(shí)驗(yàn)條件
權(quán)利要求1.一種耐火材料抗渣實(shí)驗(yàn)爐，其特征在于抗渣實(shí)驗(yàn)爐所具有爐殼的內(nèi)部空腔形成爐膛，通過(guò)設(shè)置在爐膛中部的隔熱板(13)將爐膛隔為上爐膛(1)、下?tīng)t膛(6)兩個(gè)部分；對(duì)應(yīng)上爐膛(1)、下?tīng)t膛(6)分別設(shè)置有一套溫度測(cè)量和控制系統(tǒng)(3)；其中，隔熱板(13)為可拆卸結(jié)構(gòu)；在上爐膛(1)、下?tīng)t膛(6)之間設(shè)置有用以?shī)A持試樣的試樣夾持器(24)；在所述的試樣夾持器(24)上設(shè)置試樣(20)；試樣夾持器(24)所具有的轉(zhuǎn)動(dòng)軸水平設(shè)置并與轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(15)相連，構(gòu)成所述的試樣可隨轉(zhuǎn)動(dòng)軸做垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)；設(shè)置有用以為抗渣實(shí)驗(yàn)提供渣液的加渣器(10)，加渣器(10)所具有的加渣通道穿過(guò)上爐膛(1)、下?tīng)t膛 (6)，并使加渣通道的出口(25)對(duì)應(yīng)鉬坩堝上方；所述的鉬坩堝固定在位于下?tīng)t膛正下方的坩堝座(7)，所述的坩堝座(7)為可升降的結(jié)構(gòu)；坩堝的上部一側(cè)具有排渣口(21)，排渣口(21)下方設(shè)置盛渣器(22)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種耐火材料抗渣實(shí)驗(yàn)爐，其特征在于實(shí)驗(yàn)爐具有兩個(gè)進(jìn)氣口，并與位于爐殼外的配氣柜相連通，一個(gè)進(jìn)氣口(9)與上爐膛連通，另一進(jìn)氣口與加渣器 (10)相連通。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種耐火材料抗渣實(shí)驗(yàn)爐，其特征在于在試樣夾持器所具有的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)置用以計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器(14)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及的一種耐火材料抗渣實(shí)驗(yàn)爐所具有爐殼的內(nèi)部空腔形成爐膛，通過(guò)設(shè)置在爐膛中部的隔熱板(13)將爐膛隔為上爐膛(1)、下?tīng)t膛(6)兩個(gè)部分；在上爐膛(1)、下?tīng)t膛(6)之間設(shè)置有用以?shī)A持試樣的試樣夾持器(24)；試樣夾持器(24)所具有的轉(zhuǎn)動(dòng)軸水平設(shè)置并與轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(15)相連；設(shè)置有用以為抗渣實(shí)驗(yàn)提供渣液的加渣器(10)，加渣器(10)所具有的加渣通道穿過(guò)上爐膛(1)、下?tīng)t膛(6)，并使加渣通道的出口(25)對(duì)應(yīng)位于可升降鉬坩堝的上方；坩堝的上部一側(cè)具有排渣口(21)，排渣口(21)下方設(shè)置盛渣器(22)。本實(shí)用新型能達(dá)到時(shí)時(shí)更新渣液、氣氛可控、并且對(duì)受檢試樣有一定的沖刷作用和溫度沖擊作用。
文檔編號(hào)F27B17/02GK202304406SQ20112041584
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)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(qǐng)人:中鋼集團(tuán)洛陽(yáng)耐火材料研究院有限公司