專利名稱：動態(tài)失重法焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗控制系統(tǒng)，尤其適用于焦炭反
應(yīng)性的動態(tài)測試及反應(yīng)后強度的測定。
背景技術(shù)：
隨著煉鐵技術(shù)的發(fā)展，對在冶煉中起骨架作用的焦炭要求越來越高，其中焦炭反 應(yīng)性及反應(yīng)后強度是評價焦炭質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標。目前國內(nèi)冶金和焦化企業(yè)所用的焦炭 反應(yīng)性及反應(yīng)后強度測定裝置，主要是依照中國國家標準GB/T4000-2008《焦炭反應(yīng)性和反 應(yīng)后熱強度試驗方法》中的操作要求和原理設(shè)計與制作的，該類設(shè)備的特點是反應(yīng)溫度固 定為IIO(TC ;反應(yīng)時間固定為2小時；測定焦炭在IIO(TC與反應(yīng)氣體反應(yīng)2小時后的失重 率CRI。 經(jīng)過專家學(xué)者論證以及大量事實表明高爐內(nèi)軟融帶以上焦炭實際反應(yīng)溫度在 800 140(TC之間；同一焦炭與同一反應(yīng)氣體反應(yīng)時，隨著反應(yīng)溫度的不同其反應(yīng)速率則 不相同；在相同的反應(yīng)溫度下，不同的焦炭與同一反應(yīng)氣體反應(yīng)時，其反應(yīng)速率也不相同。 傳統(tǒng)的焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度測定裝置不能模擬焦炭在高爐內(nèi)真實的反應(yīng)情況，有些焦 炭在此試驗條件下反應(yīng)過度，反應(yīng)后強度被過分弱化；而有些焦炭在此試驗條件下反應(yīng)沒 完全，導(dǎo)致反應(yīng)后強度被過分強化。因此一些反應(yīng)性低，但其各項指標都能達到要求的焦 炭，在一些高爐中使用時效果并不好，而一些未達到要求的焦炭，在高爐中卻可以正常使 用。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種動態(tài)失重法焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗控制系 統(tǒng)，該系統(tǒng)可對反應(yīng)器內(nèi)焦炭損失的重量實時測量，根據(jù)焦炭重量的損失，通過計算機測控 系統(tǒng)經(jīng)對開式加熱爐實時控制反應(yīng)器內(nèi)的溫度來使焦炭反應(yīng)完全，對焦炭熱性能的預(yù)測更 加準確，無污染，操作方便。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn) 動態(tài)失重法焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗控制系統(tǒng)，包括質(zhì)量檢測系統(tǒng)、計算機 測控系統(tǒng)、溫度控制儀、熱電偶、配氣控制柜，質(zhì)量檢測系統(tǒng)分別與計算機測控系統(tǒng)和反應(yīng) 器相連接，計算機測控系統(tǒng)連接溫度控制儀，溫度控制儀連接熱電偶，溫度控制儀還連接對 開式加熱爐；計算機測控系統(tǒng)還連接配氣控制柜。 所述的質(zhì)量檢測系統(tǒng)包括電子天平、旋轉(zhuǎn)式固定平臺、懸式天平稱重連接器，電子 天平位于旋轉(zhuǎn)式固定平臺上，電子天平與懸式天平稱重連接器相連接，懸式天平稱重連接 器下部連接反應(yīng)器；旋轉(zhuǎn)式固定平臺固定在爐體底座上。 所述的旋轉(zhuǎn)式固定平臺包括平臺、旋轉(zhuǎn)軸、平臺制動器、支柱，平臺設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸 上，旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置于支柱上，支柱上方設(shè)有平臺制動器，平臺可實現(xiàn)O。 270°的旋轉(zhuǎn)，通過 平臺制動器將平臺進行定位。[0009] 所述的懸式天平稱重連接器包括稱重梁、連接栓、圓盤、長度調(diào)節(jié)器、延長桿，稱重
梁、連接栓、圓盤依次連接，延長桿與圓盤相連接，延長桿上設(shè)有長度調(diào)節(jié)器。 本實用新型的有益效果是該系統(tǒng)可對反應(yīng)器內(nèi)焦炭損失的重量實時測量，根據(jù)
焦炭重量的損失，通過計算機測控系統(tǒng)經(jīng)對開式加熱爐實時控制反應(yīng)器內(nèi)的溫度來使焦炭
反應(yīng)完全，對焦炭熱性能的預(yù)測更加準確，無污染，操作方便。

圖1是動態(tài)失重法焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗控制系統(tǒng)框圖； 圖2是動態(tài)失重法焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是質(zhì)量檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是旋轉(zhuǎn)式固定平臺結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是懸式天平稱重連接器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明 見圖1、圖2，動態(tài)失重法焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗控制系統(tǒng)，包括質(zhì)量檢測 系統(tǒng)、計算機測控系統(tǒng)3、溫度控制儀2、熱電偶10、配氣控制柜4，質(zhì)量檢測系統(tǒng)分別與計算 機測控系統(tǒng)3和反應(yīng)器9相連接，計算機測控系統(tǒng)3連接溫度控制儀2，溫度控制儀2連接 熱電偶IO，溫度控制儀2還連接對開式加熱爐11 ;計算機測控系統(tǒng)3還連接配氣控制柜4。 見圖2、圖3，溫度控制儀2、計算機測控系統(tǒng)3(內(nèi)含專用接口卡和軟件)、配氣控 制柜4組合放到控制柜1內(nèi)。其中質(zhì)量檢測系統(tǒng)包括電子天平6、旋轉(zhuǎn)式固定平臺7、懸式 天平稱重連接器8，電子天平6位于旋轉(zhuǎn)式固定平臺7上，電子天平6與懸式天平稱重連接 器8相連接，懸式天平稱重連接器8下部連接反應(yīng)器9 ;旋轉(zhuǎn)式固定平臺7固定在爐體底座 15上。反應(yīng)器9底部裝有高約100mm的高鋁球14，高鋁球14上面平放篩板13，篩板13上 方鋪有焦炭12，熱電偶IO插入焦炭12料層的中心位置，同時把反應(yīng)器9放在對開式加熱爐 11內(nèi)，通過調(diào)節(jié)懸式天平稱重連接器8使反應(yīng)器9在對開式加熱爐11內(nèi)不能碰壁。氮氣5 和反應(yīng)氣體26通過配氣控制柜4連接到反應(yīng)器9的進氣管，完成反應(yīng)氣體和氮氣的供給。 動態(tài)失重法焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗控制系統(tǒng)是以計算機測控系統(tǒng)3為核 心，質(zhì)量檢測系統(tǒng)中的電子天平6與計算機測控系統(tǒng)3通訊，實現(xiàn)對反應(yīng)器9內(nèi)焦炭12損 失的重量實時測量。 見圖4，旋轉(zhuǎn)式固定平臺7包括平臺16、旋轉(zhuǎn)軸17、平臺制動器18、支柱19，平臺 16設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸17上，旋轉(zhuǎn)軸17設(shè)置于支柱19上，支柱19上方設(shè)有平臺制動器18，平臺 16在支柱19上可實現(xiàn)0° 270°的旋轉(zhuǎn)，同時通過平臺制動器18將平臺16進行定位。 見圖5 ，懸式天平稱重連接器8包括稱重梁20 、連接栓21 、圓盤22 、長度調(diào)節(jié)器23 、 延長桿24，稱重梁20、連接栓21、圓盤22依次連接，三條延長桿24與圓盤22相連接，延長 桿24上設(shè)有長度調(diào)節(jié)器23調(diào)節(jié)三條延長桿24的長度，以實現(xiàn)反應(yīng)器9在對開式加熱爐11 內(nèi)位置的調(diào)整。 動態(tài)失重法焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗控制系統(tǒng)的控制過程敘述如下 1、溫度自動控制通過質(zhì)量檢測系統(tǒng)在線測量反應(yīng)器內(nèi)焦炭的質(zhì)量得到失重速率，當爐溫升至焦炭實際失重速率等于任意設(shè)定的失重速率時，得到恒定反應(yīng)溫度點； 2、氣路自動切換當爐溫升到任意設(shè)定的"通保護氮氣溫度點"時，自動接通保護 氮氣使之進入反應(yīng)器。當爐溫升到任意設(shè)定的"通反應(yīng)氣體溫度點"時，自動關(guān)閉保護氮氣， 而接通反應(yīng)氣體，使反應(yīng)氣體進入反應(yīng)器。 3、其他輔助功能可以實時顯示和記錄供給氣體流量曲線和溫度控制曲線、實時 顯示和記錄反應(yīng)器內(nèi)焦炭質(zhì)量變化曲線和失重率變化曲線、自動生成試驗報告、歷史數(shù)據(jù) 查詢打印等功能。
權(quán)利要求動態(tài)失重法焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗控制系統(tǒng)，其特征在于，包括質(zhì)量檢測系統(tǒng)、計算機測控系統(tǒng)、溫度控制儀、熱電偶、配氣控制柜，質(zhì)量檢測系統(tǒng)分別與計算機測控系統(tǒng)和反應(yīng)器相連接，計算機測控系統(tǒng)連接溫度控制儀，溫度控制儀連接熱電偶，溫度控制儀還連接對開式加熱爐；計算機測控系統(tǒng)還連接配氣控制柜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)失重法焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗控制系統(tǒng)，其特征 在于，所述的質(zhì)量檢測系統(tǒng)包括電子天平、旋轉(zhuǎn)式固定平臺、懸式天平稱重連接器，電子天 平位于旋轉(zhuǎn)式固定平臺上，電子天平與懸式天平稱重連接器相連接，懸式天平稱重連接器 下部連接反應(yīng)器；旋轉(zhuǎn)式固定平臺固定在爐體底座上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的動態(tài)失重法焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗控制系統(tǒng)，其特征 在于，所述的旋轉(zhuǎn)式固定平臺包括平臺、旋轉(zhuǎn)軸、平臺制動器、支柱，平< 臺設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸上， 旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置于支柱上，支柱上方設(shè)有平臺制動器，平臺可實現(xiàn)O。 270°的旋轉(zhuǎn)，通過平 臺制動器將平臺進行定位。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的動態(tài)失重法焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗控制系統(tǒng)，其特征 在于，所述的懸式天平稱重連接器包括稱重梁、連接栓、圓盤、長度調(diào)節(jié)器、延長桿，稱重梁、 連接栓、圓盤依次連接，延長桿與圓盤相連接，延長桿上設(shè)有長度調(diào)節(jié)器。
專利摘要本實用新型涉及一種焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗控制系統(tǒng)，其特征在于，包括質(zhì)量檢測系統(tǒng)、計算機測控系統(tǒng)、溫度控制儀、熱電偶、配氣控制柜，質(zhì)量檢測系統(tǒng)分別與計算機測控系統(tǒng)和反應(yīng)器相連接，計算機測控系統(tǒng)連接溫度控制儀，溫度控制儀連接熱電偶，溫度控制儀還連接對開式加熱爐；計算機測控系統(tǒng)還連接配氣控制柜。該系統(tǒng)可對反應(yīng)器內(nèi)焦炭損失的重量實時測量，根據(jù)焦炭重量的損失，通過計算機測控系統(tǒng)經(jīng)對開式加熱爐實時控制反應(yīng)器內(nèi)的溫度來使焦炭反應(yīng)完全，對焦炭熱性能的預(yù)測更加準確，無污染，操作方便。
文檔編號G01N25/00GK201532372SQ200920248259
公開日2010年7月21日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者劉寧斌, 張潔, 李軼, 楊衛(wèi) 申請人:鞍山市中科熱能科技有限公司