[发明专利]高炉含铁炉料软熔滴落特性的测试装置及方法

权利要求书

1.一种高炉含铁炉料软熔滴落特性的测试装置，它包括熔滴炉炉体和自动控制装置，所述的熔滴炉炉体由耐高温的材料制作而成，中间为一个封闭状的炉膛，在封闭状的炉膛内设置有石墨坩埚，在熔滴炉炉体外侧设有加热装置，在熔滴炉炉体上面设置石墨压杆，石墨压杆穿过熔滴炉炉体进入炉膛内，在石墨压杆内设置热电偶，热电偶的下端穿过石墨坩埚内与焦炭和矿石试样接触，在熔滴炉炉体的下面设置取样箱，还原性气体的进气口设置在取样箱的一侧，其特征在于：还包括支撑框架、升降机构、荷重、位移传感器以及供气系统，支撑框架设置在熔滴炉炉体的外侧，所述的升降机构包括升降电机和与连接的吊装钢丝绳，所述的升降电机设置在支撑框架的上方，所述的石墨压杆为活塞式石墨压杆，所述的荷重一端与活塞式石墨压杆固定连接，另一端与吊装钢丝绳固定连接，所述的位移传感器设置在炉体外部的金属柱上，通过金属杆与活塞式石墨压杆连接，所述的升降机构的升降电机、供气系统和加热装置均与自动控制装置电性连接。

2.根据权利要求1所述的高炉含铁炉料软熔滴落特性的测试装置，其特征在于：所述的供气系统由CO气瓶和N₂气瓶、气体流量控制器和气体温度控制器所组成，所述的CO气瓶和N₂气瓶的出气口通过连接管与气体流量控制器的进气口连接，所述的气体流量控制器的出气口通过连接管与气体温度控制器相连通，在所述的气体流量控制器的下部设有鼓风机，还原性气体通过气体温度控制器和连接管与设置在取样箱的一侧的还原性气体的进气口直入石墨坩埚内参与还原反应。

3.根据权利要求1所述的高炉含铁炉料软熔滴落特性的测试装置，其特征在于：所述的石墨坩埚的容积为2kg级，尺寸为内径95mm，有效长度210mm。

4.一种高炉含铁炉料软熔滴落特性的测试方法，其特征在于：

(1)称取焦炭和铁矿石试样，将试样装入石墨坩埚内，上下层焦炭各200g，中间矿石层2000g；

(2)连接气路，利用升降机构将石墨坩埚放置于熔滴炉炉体的炉膛内，并插入活塞式石墨压杆，反应管处于中心，活塞式石墨压杆垂直作用在试样上；

(3)在活塞式石墨压杆上放置荷重，使试样处于0.10kg/cm²的荷重下，将位移传感器与活塞式石墨压杆连接；

(4)接通气体温度控制器和加热装置电源，设定气体温度控制器目标温度为400℃-1600℃，设定加热装置的升温制度，0-600℃时，为10℃/min；600-1000℃为5℃/min；1000℃以上，为3℃/min，开始升温；

(5)当熔滴炉温度升至500℃，由熔滴炉底部通入N₂(流量为1l/min)；当温度升至600℃时，校正位移传感器零点，同时通入30％CO+70％N₂的高温还原气体；

(6)当温度升至1600℃时，切断电源，读取并处理电脑试验数据；或根据需要，在矿石滴落开始时切断电源，取出石墨坩埚在液氮气氛下骤冷解剖，检测分析不同物料的分布状态及反应程度，

定义软化开始温度(T₀)：试样收缩率达到4％时所对应的温度，℃；软化结束温度(T_s)：试样收缩率达到40％时所对应的温度，℃；滴落温度(T_m)：试样渣铁开始滴落时对应的温度，℃。

软化温度区间：ΔT₁＝(T_s-T₀)，℃；

软熔温度区间：ΔT₂＝(T_m-T₀)，℃；

Δp_max，试验过程中出现的最大压差。