[发明专利]一种研究单颗粒铁矿石还原性的试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验的装置，更具体说是一种研究单颗粒铁矿石还原性的装置，属于冶金工业炼铁领域。

背景技术

铁矿石的还原性是用还原气体从铁矿石中排除与铁相结合的氧的难易程度的一种量度；还原度是以三价铁状态为基准，还原一定时间后所达到的脱氧程度；还原速率是指单位时间内还原度的变化值。研究铁矿石的还原性，一般是通过还原度、还原速率等指标来体现铁矿石的还原性。

目前，铁矿石还原性的测定，一般是通过将一定粒度范围的试样置于固定床中，用CO和N₂组成的混合气体，在900℃温度下进行等温还原，每隔一定的时间记录试样的质量，通过试样质量变化来计算铁矿石的还原性指标。

CN201464316U开了一种铁矿石还原性试验装置，它包括炉体、还原管、称重装置和控制装置，所述炉体内设有炉腔，所述还原管在还原炉的炉腔内，所述还原管悬挂在称重装置下面；所述还原管上设有还原气体入口和还原气体出口，所述还原管内设有热电偶；它还包括升降机构，所述升降机构包括升降杆和升降架，所述升降杆包括移动杆和固定杆，所述移动杆与升降架固定，所述升降架还与称重装置固定。

CN201402239公开了一种测定铁矿石还原性的试验装置，它包括炉体、还原管、称重装置和控制装置，炉体内设有炉腔，还原管在还原炉的炉腔内，还原管悬挂在称重装置下面；还原管上设有还原气体入口和还原气体出口，还原管内设有热电偶；它还包括排气管，还原气体出口处设有集气罩，排气管与集气罩连接，集气罩内设有点火器，排气管上设有风机，点火器与控制装置信号连接。作为改进，它还包括升降机构，所述升降机构的升降杆包括移动杆和固定杆，移动杆与升降架固定，升降架与称重装置固定；集气罩与炉体可转动或可移动连接。

CN201293751公开了一种铁矿石还原性测定装置，它包括还原炉和还原管，所述还原炉包括炉体，所述还原炉上设有炉腔和加热装置，所述还原管在还原炉的炉腔内，在所述还原管内设有多孔板，所述还原管上还设有称重装置、热电偶、还原气体入口和还原气体出口，所述铁矿石还原性测定装置还包括微机，所述微机包括控制器、器储存和显示器，所述控制器与热电偶、加热装置、称重装置电连接。上述方案，由于铁矿石还原性测定装置组入了微机，一方面能它既可查询历史数据、另一方面还能实现以远程监控来提高测定真实性和公信度。

现有的铁矿石还原性测定装置包括还原炉、还原管、控制器。还原炉设有炉腔和加热装置，还原炉要保证炉腔内的温度达到测定所需温度。测定时，还原管悬挂在还原炉的炉腔内，还原管内设有多孔板，还原管上设有悬挂装置、热电偶、还原气体入口和还原气体出口，控制器与热电偶、加热装置等连接。这种铁矿石还原性的测定装置，加热装置对还原管内多孔板上试样加热，通过控制器和热电偶，保证试样在900℃温度下，同时在还原管通入还原气体，再通过称重装置实时测定试样质量，并将测得数据记录在计算机中进行处理，从而得到铁矿石的还原性指标。上述铁矿石还原性测定装置，具有结构简单，操作方便等特点，但其还存在一些不足：一是在固定床中对试样进行还原时，由于固定床的特点导致试样的受热不均匀，还原气体在还原管内的分布不均匀，这些会导致试样之间的还原程度不一致，这对研究铁矿石的还原机理以及观察微观组织结构变化产生不利影响。二是将还原管整体悬挂于称重装置下面，由于还原管本身的重量比试样的重量要重很多，且还原管上还原气体入口和还原气体出口与排气管连接，这些都会影响到测定的试样质量变化的可靠性。

发明内容

本发明拟解决的问题是提供一种研究单颗粒铁矿石还原性的试验装置，同时，使试验装置操作方便，安全可靠。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种研究单颗粒铁矿石还原性的试验装置，它包括还原炉（1）、还原管（2）、称重装置（3）、防护装置（4）、支撑装置（5）、升温控制装置（6）及气体控制装置（7），所述还原炉（1）位于支撑装置（5）内，还原炉（1）内设有炉腔（8）和加热装置（9）；所述还原管（2）通过支撑装置（5）固定在还原炉（1）的炉腔（8）内，防护装置（4）位于支撑装置（5）上，防护装置（4）设有保护性气体入口（17）；支撑装置（5）上设有水封槽（18），防护罩与水封槽连接实现密闭。

优选的，称量装置（3）与计算机（19）连接记录试样质量的变化。更优选的，称量装置采用高精度的电子天平。

还原管（2）为石英材质，保证了较宽的还原温度范围。