模擬爐料在爐內(nèi)高溫受力的實驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種模擬爐料在爐內(nèi)高溫受力的實驗裝置，包括電控系統(tǒng)，其特征在于，所述實驗裝置包括：加熱爐（1）、液壓系統(tǒng)（2）、液壓缸（3）、壓力棒（4），以及計算機控制系統(tǒng)；液壓系統(tǒng)（2）通過高壓管（8）連接到設置在加熱爐（1）頂部的液壓缸（3），壓力棒（4）設置在加熱爐（1）中，壓力棒（4）的上部與液壓缸（3）相連，下部接觸待測試樣（10）；計算機控制系統(tǒng)與電控系統(tǒng)相連。本實用新型可通過計算機控制系統(tǒng)為液壓系統(tǒng)設置預定的壓力曲線，通過液壓系統(tǒng)進行模擬爐料在爐內(nèi)連續(xù)緩慢受力和升溫的實驗，以測定爐料在高溫下承受壓力變化及連續(xù)升溫工況下的熱強度。
【專利說明】模擬爐料在爐內(nèi)高溫受力的實驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高爐模擬實驗裝置，特別是關于模擬爐料在爐內(nèi)高溫受力和升溫情況的實驗裝置。
【背景技術】
[0002]—般來說，高爐或豎爐的爐料必須具備較高的熱強度，否則會影響料柱的透氣性及順行。但是目前國家標準和冶金標準均沒有規(guī)定熱強度的測定方法，而只規(guī)定了冷態(tài)強度的測定方法。因此，目前多數(shù)鋼鐵企業(yè)只測定爐料的冷強度而不測定爐料的熱強度。目前，測定爐料冷態(tài)抗壓強度的裝置一般由機械傳動系統(tǒng)和測力控制系統(tǒng)組成，機械傳動系統(tǒng)中包括底座和立柱，傳動絲桿裝在立柱內(nèi)，由電機通過減速器使傳動絲桿轉(zhuǎn)動，帶動移動橫梁移動給試驗件施力。該裝置只能在常溫下進行爐料冷態(tài)強度的測定實驗。
[0003]目前，國內(nèi)也有研究單位對爐料的熱強度進行研究和實驗，但其實驗方法是機械傳動裝置在高溫下對爐料球團迅速施加壓力，將球團瞬間破裂時的壓力作為熱強度進行研究。而在實際生產(chǎn)中，由于爐料所受壓力和溫度是相對緩慢升高的，所以上述研究實驗并不能完全反映爐料在爐內(nèi)的實際工作情況。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種能模擬爐料在爐內(nèi)緩慢受力和升溫情況的實驗裝置，即一種模擬爐料在豎爐或高爐內(nèi)的高溫下承受壓力的實驗裝置。
[0005]為實現(xiàn)上述實驗目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0006]本實用新型模擬爐料在爐內(nèi)高溫受力的實驗裝置，所述實驗裝置包括電控系統(tǒng)，加熱爐1，液壓系統(tǒng)2，液壓缸3、壓力棒4，攝像機7，高壓管8，觀察窗9，以及待測試樣10 ；其中，液壓系統(tǒng)2通過高壓管8連接到設置在加熱爐I頂部的液壓缸3，壓力棒4設置在加熱爐I中，壓力棒4的上部與液壓缸3相連，下部接觸待測試樣10 ;該裝置的計算機控制系統(tǒng)與電控系統(tǒng)相連；本實用新型所述加熱爐I具有進氣口 5和出氣口 6，所述進氣口 5設置在所述加熱爐I的一側(cè)，所述出氣口 6設置在所述進氣口 5的對應側(cè)；該裝置的液壓系統(tǒng)2中設置有比例壓系統(tǒng)。
[0007]本實用新型在所述加熱爐I的爐門上設置有觀察窗9，該觀察窗9位于所述出氣口6的下方；本實用新型還設置有攝像機7，該攝像機7設置在觀察窗9的前側(cè)，以觀察拍攝爐內(nèi)樣品的圖像；本實用新型還在加熱爐I頂部的液壓缸3下方設置有活塞支撐板。
[0008]本實用新型的有益效果是:通過計算機控制系統(tǒng)為液壓系統(tǒng)設置預定的壓力曲線，通過液壓系統(tǒng)進行模擬爐料在爐內(nèi)連續(xù)緩慢受力和升溫的實驗，以測定爐料在高溫下承受壓力變化及連續(xù)升溫工況下的熱強度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1示出了模擬爐料在爐內(nèi)高溫受力的實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。[0010]附圖標號說明:
[0011]1:加熱爐 2:液壓系統(tǒng) 3:液壓缸 4:壓力棒 5:進氣口
[0012]6:出氣口 7:攝像機 8:高壓管 9:觀察窗 10:待測試樣
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
[0014]圖1示出模擬爐料在爐內(nèi)高溫受力的實驗裝置的視圖。
[0015]參照圖1，本實用新型的液壓系統(tǒng)2設有比例壓系統(tǒng)(圖中未示出)，通過計算機控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)比例壓系統(tǒng)的電訊號，以實現(xiàn)實驗所設定的壓力溫度曲線，從而模擬爐料逐步升溫和受壓的情況。實驗裝置的液壓系統(tǒng)2通過高壓管8連接到設置在加熱爐I頂部的液壓缸3，在液壓缸3的下方還根據(jù)液壓缸活塞的行程設置有液壓缸活塞支撐板。與液壓缸3的活塞焊接的不銹鋼壓力棒4設置在加熱爐I內(nèi)，其下端壓在待測試樣10上，液壓缸3通過壓力棒4給待測試樣10連續(xù)緩慢施加壓力。加熱爐I設置有進氣口 5和出氣口 6，進氣口 5設置在加熱爐I的一側(cè)，出氣口 6設置在進氣口 5的對應側(cè)，通過進氣口 5和出氣口 6給豎爐通入模擬實驗所需的氣體氛圍。在加熱爐I一側(cè)，出氣口 6下方的爐門上設置有耐高溫且透明的觀察窗9，與觀察窗9對應的還有設置在爐體上的攝像機7，通過攝像機7，可及時拍攝爐內(nèi)樣品在實驗時的變化圖像，以供分析測定其實驗結(jié)果。實驗裝置的計算機控制系統(tǒng)(圖中未示出)與電控系統(tǒng)(圖中未示出)相連，并且通過計算機程序控制實驗裝置的整個實驗過程。
[0016]實施例
[0017]將堆密度為1500kg/m3的2個冷固結(jié)含碳球團待測試樣10疊放在爐內(nèi)壓力棒4(即，不銹鋼棒)下面，通過加熱爐I的進氣口 5通入CO氣。打開電控系統(tǒng)電柜電源，以IO0C /min的速率給加熱爐I加熱至1200°C并自動保溫I小時，之后停止加熱；此時液壓缸3以每分鐘增加IN壓力通過壓力棒4給冷固結(jié)含碳球團連續(xù)施加壓力至150N。攝像機7通過石英玻璃觀察窗9實時拍攝冷固結(jié)含碳球團的狀態(tài)，實驗發(fā)現(xiàn)當溫度為1100°C時，壓力為11ON時，冷固結(jié)球團發(fā)生明顯變形，每個冷固結(jié)含碳球團的高度由冷態(tài)時的20_降至16mm，并出現(xiàn)裂紋，同時2個球團之間粘結(jié)在一起。此實驗說明，在還原氣氛中，該冷固結(jié)含碳球團的熱強度不足以承受1100°C的溫度及IlON的壓力，并有粘結(jié)現(xiàn)象。
[0018]本實用新型通過計算機控制系統(tǒng)對液壓系統(tǒng)進行控制，并模擬爐料在爐內(nèi)連續(xù)緩慢受力和升溫的實驗，得到了爐料在爐內(nèi)熱強度的測定結(jié)果。
[0019]以上所述僅為本實用新型的實施例之一，本實用新型的保護范圍不限于此，本領域的技術人員應該理解的是，在不脫離權利要求及其等同物限定的本實用新型的范圍的情況下，可以對所述實施例進行修改和完善，這些修改和完善也應該在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種模擬爐料在爐內(nèi)高溫受力的實驗裝置，包括電控系統(tǒng)，其特征在于，所述實驗裝置包括:加熱爐(I)、液壓系統(tǒng)(2)、液壓缸(3)、壓力棒(4)，以及計算機控制系統(tǒng)；其中，液壓系統(tǒng)(2)通過高壓管(8)連接到設置在加熱爐(I)頂部的液壓缸(3)，壓力棒(4)設置在加熱爐(I)中，壓力棒(4)的上部與液壓缸(3)相連，下部接觸待測試樣(10);計算機控制系統(tǒng)與電控系統(tǒng)相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的實驗裝置，其特征在于，所述加熱爐(I)具有進氣口(5)和出氣口( 6 )，所述進氣口( 5 )設置在所述加熱爐(I)的一側(cè)，所述出氣口( 6 )設置在所述進氣口(5)的對應側(cè)。
3.根據(jù)權利要求1所述的實驗裝置，其特征在于，所述液壓系統(tǒng)(2)中設置有比例壓系統(tǒng)。
4.根據(jù)權利要求1所述的實驗裝置，其特征在于，在所述加熱爐(I)的爐門上設置有觀察窗(9)。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的實驗裝置，其特征在于，所述實驗裝置還設置有攝像機(7)，所述攝像機(7)設置在所述觀察窗(9)的前側(cè)，以觀察拍攝爐內(nèi)樣品的圖像。
6.根據(jù)權利要求1所述的實驗裝置，其特征在于，所述壓力棒(4)為不銹鋼壓力棒。
7.根據(jù)權利要求1所述的實驗裝置，其特征在于，在所述加熱爐(I)頂部的液壓缸(3)下方還設置有活塞支撐板。
【文檔編號】G01N3/18GK203732377SQ201320853841
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權日:2013年12月23日
【發(fā)明者】張曦東, 曾加慶, 楊利彬, 鄭叢杰, 趙進宣, 吳偉, 林瑛, 董睿, 蔡偉, 米谷明, 余健 申請人:鋼鐵研究總院