專(zhuān)利名稱(chēng)：一種爐料高溫還原熱抗壓強(qiáng)度檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種強(qiáng)度檢測(cè)裝置，具體涉及一種礦料還原熱抗壓強(qiáng)度檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
球團(tuán)礦為高爐或豎爐冶煉的重要爐料之一，其抗壓強(qiáng)度是冶煉過(guò)程中最重要的指標(biāo)之一。球團(tuán)礦強(qiáng)度的好壞關(guān)系著高爐或豎爐料柱的壓差的高低，影響著高爐或豎爐的順行。掌握球團(tuán)礦的強(qiáng)度對(duì)于優(yōu)化高爐或豎爐的爐料結(jié)構(gòu)具有重要的意義。球團(tuán)礦的強(qiáng)度分為冷強(qiáng)度和熱強(qiáng)度。冷強(qiáng)度主要反映球團(tuán)礦在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中破碎的情況，而還原過(guò)程中的熱強(qiáng)度則反映高爐或還原豎爐內(nèi)球團(tuán)礦在冶煉過(guò)程中的行為。一直以來(lái)，冷強(qiáng)度主要通過(guò)測(cè)量抗壓強(qiáng)度來(lái)評(píng)價(jià)；而熱強(qiáng)度則是用球團(tuán)礦還原冷卻后的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度或者還原冷卻后的抗壓強(qiáng)度來(lái)評(píng)價(jià)。事實(shí)上，球團(tuán)礦還原冷卻后的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度或抗壓強(qiáng)度并不能夠真正反映球團(tuán)礦在高溫還原狀態(tài)下的強(qiáng)度，因?yàn)樵诟邷剡€原過(guò)程中，球團(tuán)礦會(huì)具有很強(qiáng)的軟粘性，在低溫條件下其形狀會(huì)發(fā)生很大的變化，難以用還原后的轉(zhuǎn)鼓來(lái)評(píng)價(jià)高溫狀態(tài)下的強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以在加熱狀態(tài)下評(píng)價(jià)爐料還原熱抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種爐料高溫還原熱抗壓強(qiáng)度檢測(cè)裝置，包括爐體和爐體內(nèi)的檢測(cè)裝置主體，所述檢測(cè)裝置主體外周設(shè)置有加熱裝置；設(shè)置煤氣輸送調(diào)節(jié)裝置，所述煤氣輸送調(diào)節(jié)裝置包括位于所述檢測(cè)裝置主體底部的煤氣進(jìn)氣口、位于所述檢測(cè)裝置主體中部的煤氣導(dǎo)向蓋和位于所述檢測(cè)裝置主體上部的煤氣出口 ；設(shè)置試樣盤(pán)，所述試樣盤(pán)位于所述煤氣導(dǎo)向蓋附近；設(shè)置熱電偶，所述熱電偶由所述檢測(cè)裝置主體底部貫穿到所述試樣盤(pán)附近；設(shè)置壓潰控制裝置，所述壓潰控制裝置包括位于所述試樣盤(pán)上方的壓桿，與所述壓桿連接的壓力傳感器和位移傳感器，以及與所述壓力傳感器連接的氣缸。其中，在本發(fā)明的爐料高溫還原熱抗壓強(qiáng)度檢測(cè)裝置中，在所述爐體底部還設(shè)置有傳動(dòng)電機(jī)和控制傳動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的計(jì)算機(jī)。其中，整個(gè)檢測(cè)設(shè)置有PLC，所述加熱裝置與熱電偶在PLC和計(jì)算機(jī)的控制下完成爐子的升溫控制。進(jìn)一步地，所述檢測(cè)裝置主體上設(shè)有氣封入口。其中，在所述爐體 上設(shè)置有一觀察口。進(jìn)一步地，所述爐體上的觀察口處設(shè)置有一攝像監(jiān)控裝置。使用者可以通過(guò)所述攝像監(jiān)控裝置觀察所述檢測(cè)裝置內(nèi)部。
進(jìn)一步地，所述試樣盤(pán)的下方設(shè)有抗壓耐火填充料。其中優(yōu)選的是，所述試樣盤(pán)在所述傳動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，所述試樣盤(pán)上設(shè)有凹槽。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的爐料高溫還原熱抗壓強(qiáng)度檢測(cè)裝置中，所述爐體外設(shè)置有支撐整個(gè)爐體和檢測(cè)裝置主體的底座和支架。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是本發(fā)明提供了一種可以在高溫還原狀態(tài)下檢測(cè)球團(tuán)礦高溫還原過(guò)程中的強(qiáng)度變化的裝置，主要用于冶金實(shí)驗(yàn)室研究和分析球團(tuán)礦從低溫到高溫還原過(guò)程中的抗壓強(qiáng)度變化，不必再像以前待球團(tuán)礦料礦冷卻后測(cè)量球團(tuán)礦的強(qiáng)度，方便操作。通過(guò)設(shè)置攝像監(jiān)控裝置，可以使整個(gè)過(guò)程在可視化情況下進(jìn)行，方便整個(gè)檢測(cè)工作的進(jìn)行。通過(guò)設(shè)置以傳動(dòng)電機(jī)和試樣盤(pán)為主體的角度旋轉(zhuǎn)調(diào)整裝置，使試樣盤(pán)旋轉(zhuǎn)，這樣一次可同時(shí)放入多個(gè)樣品，僅通過(guò)旋轉(zhuǎn)使樣品依次對(duì)準(zhǔn)壓桿即可，這樣簡(jiǎn)化了操作程序。通過(guò)計(jì)算機(jī)的控制，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了工作流程，使檢測(cè)效率更高。由于球團(tuán)礦還原冷卻后的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度或抗壓強(qiáng)度并不能夠真正反映球團(tuán)礦在高溫還原狀態(tài)下的強(qiáng)度，因?yàn)樵诟邷剡€原過(guò)程中，球團(tuán)礦會(huì)具有很強(qiáng)的軟粘性，在低溫條件下其形狀會(huì)發(fā)生很大的變化，難以用還原后的轉(zhuǎn)鼓來(lái)評(píng)價(jià)高溫狀態(tài)下的強(qiáng)度。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置一個(gè)在高溫狀態(tài)下測(cè)定球團(tuán)礦料還原熱的裝置，可以準(zhǔn)確反映球團(tuán)礦在高溫還原狀態(tài)下的強(qiáng)度，避免了以往的測(cè)定誤差。


圖I是本發(fā)明的設(shè)備工藝原理圖。圖2是本發(fā)明檢測(cè)裝置的整體框架圖。圖3是本發(fā)明的檢測(cè)裝置主體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I-傳動(dòng)電機(jī)；2-熱電偶；3-煤氣進(jìn)氣口 ；4_抗壓耐火填充料；5-試樣盤(pán)；6-試樣；7-煤氣導(dǎo)向蓋；8-加熱裝置；9_壓桿；10-煤氣出口 ；11_氣封入口 ；12_壓力傳感器；13-位移傳感器；14_氣缸；15_底座及支架；16_攝像監(jiān)控裝置；17-爐體。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)具體的實(shí)施過(guò)程來(lái)詳述本發(fā)明。本發(fā)明的檢測(cè)裝置，見(jiàn)附圖。其中附圖I設(shè)備的工藝原理圖，附圖2為檢測(cè)裝置的整體框架圖，附圖3為檢測(cè)裝置主體示意圖。如圖2所示，本發(fā)明的爐料高溫還原熱抗壓強(qiáng)度檢測(cè)裝置主要分為爐體和檢測(cè)裝置主體兩大部分，其中檢測(cè)裝置主體大致分為加熱裝置、煤氣輸送調(diào)節(jié)裝置、溫控裝置(即熱電偶2)、和壓潰控制裝置。主要由爐體17，加熱裝置8、熱電偶2、氣缸14，壓力傳感器12和位移傳感器13，壓桿9、抗壓耐火填充料4、攝像監(jiān)控裝置16，傳動(dòng)電機(jī)I等組成，爐體17外設(shè)置有用于支撐的底座和支架15，爐體對(duì)整個(gè)檢測(cè)裝置主體起到保溫作用。加熱裝置8設(shè)在所述檢測(cè)裝置主體外周；所述煤氣輸送調(diào)節(jié)裝置包括位于所述檢測(cè)裝置主體底部的煤氣進(jìn)氣口 3 、位于所述檢測(cè)裝置主體中部的煤氣導(dǎo)向蓋7和位于所述檢測(cè)裝置主體上部的煤氣出口 10 ;試樣盤(pán)5位于所述煤氣導(dǎo)向蓋7附近；熱電偶2由所述檢測(cè)裝置主體底部貫穿到所述試樣盤(pán)5附近；所述壓潰控制裝置包括所述試樣盤(pán)5上方的壓桿9，與所述壓桿9連接的壓力傳感器12和位移傳感器13，以及與所述壓力傳感器12連接的氣缸14。本發(fā)明檢測(cè)裝置的還可以設(shè)置有計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)與所述傳動(dòng)電機(jī)I連接，所述傳動(dòng)電機(jī)I在計(jì)算機(jī)的控制下旋轉(zhuǎn)。也可設(shè)置有PLC，所述加熱裝置8與熱電偶2在PLC和計(jì)算機(jī)的控制下完成爐子的升溫控制。在檢測(cè)裝置主體上設(shè)有氣封入口 11，可以通入氮?dú)膺M(jìn)行氣封。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述爐體17上設(shè)置有一攝像監(jiān)控裝置16，使用者通過(guò)所述攝像監(jiān)控裝置16觀察所述檢測(cè)裝置內(nèi)部。也可以不設(shè)置攝像監(jiān)控裝置，直接通過(guò)爐體17上的觀察口來(lái)觀察內(nèi)部情況。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述試樣盤(pán)5的下方設(shè)有抗壓耐火填充料4，該抗壓耐火填充料的設(shè)置可以對(duì)上方裝置起到支撐作用。所述試樣盤(pán)在所述傳動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，所述試樣盤(pán)上設(shè)有凹槽。試樣盤(pán)通過(guò)傳動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣可以使得試樣盤(pán)一次性放置多個(gè)樣品，通過(guò)試樣盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)依次進(jìn)行觀察測(cè)試。傳動(dòng)電機(jī)I帶動(dòng)整個(gè)上方的試樣盤(pán)5、試樣6、煤氣壓蓋7整體轉(zhuǎn)動(dòng),試樣盤(pán)5下方的為光滑石墨凸臺(tái)，石墨凸臺(tái)是不轉(zhuǎn)動(dòng)的，圖2中試樣盤(pán)5與下方的石墨凸臺(tái)在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候?yàn)榛瑒?dòng)摩擦。試樣盤(pán)5的角度調(diào)整主要是通過(guò)無(wú)極調(diào)速傳動(dòng)電機(jī)I和電腦程序來(lái)控制，而通過(guò)監(jiān)控裝置來(lái)確認(rèn)。試驗(yàn)時(shí)，將16個(gè)粒度為12 14mm的球團(tuán)礦試樣放置在試樣盤(pán)5的凹槽上。按規(guī)定混合好的煤氣從煤氣入口 3通入，經(jīng)過(guò)從抗壓耐火填充料4與耐熱不銹鋼的邊壁的孔道上去，從球團(tuán)礦試樣6下部或邊緣通入對(duì)球團(tuán)礦進(jìn)行還原，還原后的尾氣從出口 10排出燃燒。氣封入口 11為氮?dú)馊肟?，?duì)氣缸14下的壓桿9與爐蓋的間隙實(shí)行氣封，保證煤氣不泄露，此外每次試驗(yàn)開(kāi)始或結(jié)束前都應(yīng)先通入不短于5分鐘左右的氮?dú)庖员闩懦隹諝?。加熱裝置8(即電阻絲)與熱電偶2在PLC和電腦的控制下完成爐子的升溫控制。傳動(dòng)電機(jī)I在電腦的控制下可以順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，可使得試樣盤(pán)上的球團(tuán)試樣6位于壓桿9的正下部，這可通過(guò)安裝于攝像口 16處的攝像裝置得到校正和確認(rèn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求，待球團(tuán)礦試樣還原到指定的溫度或時(shí)間后，電腦控制的氣缸使得壓桿緩慢向下移動(dòng)，位移傳感器記錄了壓桿往下移動(dòng)的距離。位移傳感器通過(guò)設(shè)定可以限定壓桿9在接觸球團(tuán)礦試樣后下壓的最大距離。電腦記錄了壓力傳感器12每次壓潰球團(tuán)礦的最大壓力值。通過(guò)電腦操作控制傳動(dòng)電機(jī)可以逐一完成對(duì)16個(gè)球團(tuán)礦壓潰強(qiáng)度的檢測(cè)。具體地，選取10至16個(gè)粒度為12 14mm的球團(tuán)礦，放置在試樣盤(pán)5的凹槽上，試樣盤(pán)5上圓周均勻分布了 10 16個(gè)凹槽,每個(gè)凹槽上放置一個(gè)球團(tuán)。然后在電腦控制程序里設(shè)定升溫制度和對(duì)應(yīng)的還原煤氣成分、流量。接著打開(kāi)通往氣封口 11的氮?dú)?，先吹? 10分鐘，以便清除爐內(nèi)的空氣。然后點(diǎn)擊啟動(dòng)的按鈕，爐子開(kāi)始程序升溫。到達(dá)指定的溫度后，開(kāi)始恒溫，同時(shí)停止煤氣的通入。通過(guò)監(jiān)控裝置觀察、校正并確認(rèn)球團(tuán)礦是否處于壓桿9的正下方。然后點(diǎn)擊測(cè)試按鈕，電腦會(huì)顯示并記錄球團(tuán)礦的壓潰強(qiáng)度。然后點(diǎn)擊旋轉(zhuǎn)電機(jī)的按鈕，調(diào)節(jié)試樣 盤(pán)5的位置使下一個(gè)球團(tuán)礦試樣位于壓桿9的正下方，重復(fù)檢測(cè)下一個(gè)球團(tuán)礦試樣的高溫還原下的壓潰強(qiáng)度。下表為不同溫度水平下，兩種球團(tuán)礦A和B還原后熱壓潰強(qiáng)度的平均值。
表I不同還原溫度條件下A、B球團(tuán)礦熱抗壓強(qiáng)度
權(quán)利要求
1.一種爐料高溫還原熱抗壓強(qiáng)度檢測(cè)裝置，包括爐體和爐體內(nèi)的檢測(cè)裝置主體，其特征在于 所述檢測(cè)裝置主體外周設(shè)置有加熱裝置(8)； 設(shè)置煤氣輸送調(diào)節(jié)裝置，所述煤氣輸送調(diào)節(jié)裝置包括位于所述檢測(cè)裝置主體底部的煤氣進(jìn)氣口(3)、位于所述檢測(cè)裝置主體中部的煤氣導(dǎo)向蓋(7)和位于所述檢測(cè)裝置主體上部的煤氣出口(10)； 設(shè)置試樣盤(pán)(5)，所述試樣盤(pán)(5)位于所述煤氣導(dǎo)向蓋(7)附近；設(shè)置熱電偶(2)，所述熱電偶(2)由所述檢測(cè)裝置主體底部貫穿到所述試樣盤(pán)(5)附近； 設(shè)置壓潰控制裝置，所述壓潰控制裝置包括位于所述試樣盤(pán)(5)上方的壓桿(9)，與所述壓桿(9)連接的壓力傳感器(12)和位移傳感器(13)，以及與所述壓力傳感器(12)連接的氣缸(14) ο
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的爐料高溫還原熱抗壓強(qiáng)度檢測(cè)裝置，其特征在于在所述爐體(17)底部還設(shè)置有傳動(dòng)電機(jī)⑴和控制傳動(dòng)電機(jī)⑴旋轉(zhuǎn)的計(jì)算機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的爐料高溫還原熱抗壓強(qiáng)度檢測(cè)裝置，其特征在于所述檢測(cè)裝置主體上設(shè)有氣封入口(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的爐料高溫還原熱抗壓強(qiáng)度檢測(cè)裝置，其特征在于在所述爐體(17)上設(shè)置有一觀察口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的爐料高溫還原熱抗壓強(qiáng)度檢測(cè)裝置，其特征在于所述爐體(17)上的觀察口處設(shè)置有一攝像監(jiān)控裝置(16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的爐料高溫還原熱抗壓強(qiáng)度檢測(cè)裝置，其特征在于所述試樣盤(pán)(5)的下方設(shè)有抗壓耐火填充料(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的爐料高溫還原熱抗壓強(qiáng)度檢測(cè)裝置，其特征在于所述試樣盤(pán)(5)在所述傳動(dòng)電機(jī)(I)驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，所述試樣盤(pán)(5)上設(shè)有凹槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的爐料高溫還原熱抗壓強(qiáng)度檢測(cè)裝置，其特征在于所述爐體(17)外設(shè)置有支撐整個(gè)爐體和檢測(cè)裝置主體的底座和支架(15)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種爐料高溫還原熱抗壓強(qiáng)度檢測(cè)裝置，包括爐體和爐體內(nèi)的檢測(cè)裝置主體，所述檢測(cè)裝置主體外周設(shè)置有加熱裝置；設(shè)置煤氣輸送調(diào)節(jié)裝置，煤氣輸送調(diào)節(jié)裝置包括位于檢測(cè)裝置主體底部的煤氣進(jìn)氣口、位于檢測(cè)裝置主體中部的煤氣導(dǎo)向蓋和位于檢測(cè)裝置主圖上部的煤氣出口；試樣盤(pán)位于煤氣導(dǎo)向蓋附近；設(shè)置熱電偶，熱電偶由檢測(cè)裝置主體底部貫穿到試樣盤(pán)附近；設(shè)置壓潰控制裝置，包括試樣盤(pán)上方的壓桿，與壓桿連接的壓力傳感器和位移傳感器，以及氣缸。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置一個(gè)在高溫狀態(tài)下測(cè)定球團(tuán)礦料還原熱的裝置，可以準(zhǔn)確反映球團(tuán)礦在高溫還原狀態(tài)下的強(qiáng)度，避免了以往只能在冷卻后測(cè)量球團(tuán)礦的強(qiáng)度的測(cè)定誤差。
文檔編號(hào)G01N3/00GK102620983SQ20121009109
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者彭新, 朱錦明, 熊林, 許海法, 趙曉巖, 齊偉 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司