[发明专利]一种高温熔体中高熔点物相饱和析出测试系统及方法

说明书

本发明公开了一种高温熔体中高熔点物相饱和析出测试系统，包括竖管炉，竖管炉的内部为呈密封腔体的炉腔；竖管炉的炉壁内部为中空的冷却腔，用于存储冷却水；竖管炉的底部开有与冷却腔连通的进水口，用于向冷却腔中注入冷却水；竖管炉的上部开有与冷却腔连通的出水口，用于从冷却腔中排出冷却水；炉腔内部设置有一对硅钼棒，在炉腔的底部放置有刚玉坩埚，用于盛放高温熔体；还包括铜管，铜管呈U形，该铜管悬于刚玉坩埚的上方；铜管的两端穿出炉腔在炉盖外面；铜管的两端一端为进水端，另一端为出水端；炉腔通过供气管与保护气供应装置连通。同时，本发明还提供了实验方法，本发明可通过SEM观察碳化钛的析出分布规律，可用于指导生产。

技术领域

本发明属于高温熔体中高熔点物相分析技术领域，具体涉及一种高温熔体中高熔点物相饱和析出测试系统及方法。

背景技术

高炉炉缸的使用寿命和安全性是影响高炉运行寿命的主要制约因素。

近年来优化高炉炉型、采用铜冷却壁以及软水密闭循环冷却等技术的运用使得炉腹以上壁面寿命大幅度提高，但由于炉缸区与高温渣铁直接接触，长期受高温渣铁的冲刷与侵蚀，使得炉缸寿命成为整个高炉长寿的限制环节。

据统计，从2010年到2017年的七年时间里，国内有十多座高炉发生不同程度的炉底烧穿事故，并且有许多发生在炉役前期，这给钢铁企业生产带来巨大的经济损失及安全隐患。因而延长高炉寿命是很多钢铁企业亟待解决的问题。

目前，应用含钛炉料进行冶炼过程炉缸区在线维护技术，是国际上一致认可的方法。对于含钛炉料在线维护技术这一方向也有一些研究报道，但这些报道不是基于铁水中钛含量与温度的热力学测试关系式，就是基于实际高炉大修时现场采集的样本，而直接使用测试方法研究碳化钛析出的方法，暂时还没有报道。

高炉在生产过程中，高炉炉缸区的侵蚀以及含钛炉料在线维护情况，是不得而知的。因而，因此急需开发一种测试系统及方法来通过测试来检验高温熔体中高熔点物相饱和析出。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种高温熔体中高熔点物相饱和析出测试测试系统及方法，以解决现有技术中没有测试系统及方法来检验高温熔体中高熔点物相饱和析出的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高温熔体中高熔点物相饱和析出测试系统，包括竖管炉，所述竖管炉的内部为呈密封腔体的炉腔；所述竖管炉的炉壁内部为中空的冷却腔，用于存储冷却水；所述竖管炉的底部开有与所述冷却腔连通的进水口，用于向冷却腔中注入冷却水；所述竖管炉的上部开有与所述冷却腔连通的出水口，用于从冷却腔中排出冷却水；所述炉腔内部设置有一对硅钼棒，在所述炉腔的底部放置有刚玉坩埚，用于盛放高温熔铁；还包括铜管，所述铜管呈U形，该铜管悬于所述刚玉坩埚的上方；所述铜管的两端穿出所述的炉腔，穿出；所述铜管的两端一端为进水端，另一端为出水端；所述炉腔通过供气管与保护气供应装置连通。

进一步，所述刚玉坩埚的下方垫有耐火砖，其目的在于使实验样品处于恒温区，避免因为温度因素对实验造成困扰。

进一步，所述耐火砖中设置有热电偶，该热电偶竖向设置，所述热电偶通过电线与控制装置连接。

进一步，所述炉腔中填充有耐火材料。

进一步，所述进水端连通有三通管，所述进水口三通管的另两个接口中的一个与冷却水进水管连通，另外一个与进水口水温热电偶连接；所述进水端连通有出水口三通管，所述三通管的另两个接口中的一个与冷却水出水管连通，另外一个与出水口水温热电偶连接。

进一步，所述进水管上设置有流量计。

一种高温熔体中高熔点物相饱和析出测试方法，该方法基于前述高温熔体中高熔点物相饱和析出测试系统，包括以下步骤：