[实用新型]一种高炉焦炭劣化过程的模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高炉焦炭劣化过程的模拟装置。 

背景技术

GB/T4000-2008《焦炭反应性及反应后强度试验方法》中规定的实验方法：称取200±5g制备好的焦炭试样装入实验加热炉，在1100℃的高温条件下，通入二氧化碳，流量为5L/min，反应2h后，计算损失的焦炭质量占反应前焦炭总质量的百分比为焦炭的热反应性，然后倒入I型转鼓以20r/min的转速旋转30min，计算取出后大于10mm粒级焦炭占反应后残余焦炭的质量百分数为热反应后强度。

现有的模拟装置主要存在以下几个方面的不足：1）现行的焦炭质量检测装置是用一根热电偶检测反应温度在1100℃时通入CO2进行反应，这与焦炭实际在高炉中发生剧烈碳溶反应温度不符，并且不同的焦炭在高炉中的起始反应温度、反应速率都不同，高炉生产的实际温度在900～1300℃之间，而现有试验装置恒定反应温度为1100℃，部分焦炭在1100℃反应缓慢，反应后强度过分强化，部分焦炭在1100℃反应剧烈，反应后强度过分弱化，不能准确表达焦炭的真实质量。2）反应气体为100%CO2，这与高炉内的实际气体分布不一致。3)现行的恒定反应时间法设定反应时间为2h，没有考虑高炉碳溶反应消耗的焦炭量有限的前提。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种高炉焦炭劣化过程的模拟装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种高炉焦炭劣化过程的模拟装置，主要由炉体、电阻丝、吊杆、热电偶、进气管、提升装置、电子秤、控制系统组成，三段电阻丝分别缠绕在炉体上，工作时把炉体沿纵向从上往下分为0～400℃、400～900℃、900～1300℃三个温度段，三个温度段各插入一根热电偶进行测温控制，焦炭装入金属篓中通过吊杆吊在炉体上方的电子秤上，电子秤通过提升装置可上下移动，从而带动焦炭在不同温度段反应，炉体底部有进气管，通过进气管的开关向炉内通入反应气体，电阻丝、热电偶、电子秤、开关都与控制系统相连。

进一步的，所述开关有二个，分别控制CO2和CO流量，并通过三通阀混合后向炉内通入反应气体。

进一步的，炉体底部放置有多个高铝球以使通入的反应气体分布均匀。

本实用新型碳溶反应消耗的焦炭量。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中，1-电子秤；2-吊杆；3-高铝球；4-金属篓；5-炉体；6-进气管；7-热电偶；8-提升装置；9-控制系统；10-三通阀；11-开关。

具体实施方式

下面结合附图作进一步描述：

如图1所示，一种高炉焦炭劣化过程的模拟装置，主要由炉体5、电阻丝、吊杆2、热电偶7、进气管6、提升装置8、电子秤1、控制系统9组成，三段电阻丝分别缠绕在炉体5上，工作时把炉体沿纵向从上往下分为0～400℃、400～900℃、900～1300℃三个温度段，三个温度段各插入一根热电偶7进行测温控制，焦炭装入金属篓4中通过吊杆2吊在炉体5上方的电子秤1上，电子秤1通过提升装置8可上下移动，从而带动焦炭在不同温度段反应，炉体5底部有进气管6，通过进气管6的开关11向炉内通入反应气体，开关11有二个，分别控制CO2和CO流量，并通过三通阀10混合后向炉内通入反应气体，电阻丝、热电偶7、电子秤1、开关11都与控制系统9相连，炉体5底部放置有多个高铝球3以使通入的反应气体分布均匀。

实际操作中，用耐高温的玻璃纤维板制成炉体5，用电阻丝做加热原件，电阻丝分三段均匀地缠绕在炉体5上，在炉体的侧面装入三根热电偶7，沿纵向从上往下分别检测控制三段电阻丝加热温度为400℃、900℃、1300℃，使反应温度为一个变化值，分别为0～400℃、400～900℃、900～1300℃，可以模拟焦炭在高炉不同部位的反应温度。通过控制开关11控制气瓶开度来调节混合气体的比例，向炉内通入反应气体。.把焦炭球装入金属篓4，将金属篓4用三根穿过炉体5盖子的吊杆2连接在电子秤1上，电子秤1采用电子天平，通过液压提升装置8控制金属篓4逐步下降到不同的温度区间内发生反应。实验时天平数值显示的重量变化数值传给控制系统9来计算失重率，当失重率达到实验要求时，结束实验。