[实用新型]初渣实验炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高炉治炼行业的实验炉，具体的是一种初渣实验炉。

背景技术

高炉中炉渣的形成经历滴落初渣、炉腹初渣、风口渣、终渣共四个阶段。滴落初渣和炉腹初渣又可统称为“初成渣”或简称为“初渣”。初渣形成过程的特点通常用开始软化温度、开始滴落温度、矿石层的透气性等指标表征。一般希望矿石的开始软化温度要高，软熔区间(开始滴落温度和开始软化温度的差值)要窄，透气性要好，以利于高炉的强化冶炼。所谓的高炉炉料结构，系指从高炉炉顶装入的铁矿石的种类及其配比，初渣的形成过程与炉料结构有密切关系。

高炉喷吹煤粉有利于降低生铁成本，降低焦比，减轻对环境和优质炼焦煤资源的压力。扩大喷煤量是我国高炉企业永远的追求。高炉喷吹废塑料、废轮胎、废机油等大宗社会废弃物以及天然气、水煤浆等，不仅有利于降低焦比，而且增加煤气中的H₂浓度，改善铁矿石的还原和减少CO₂排放，有利于改善环境。但煤粉等喷吹物在高炉风口前不可能完全燃烧，燃烧率的高低与喷吹物种类与喷吹量，以及风温、富氧率、湿分等鼓风条件密切相关。燃烧率越低、喷吹量越大，生成和被初渣卷入的未燃物就越多。一般来说，初渣中未燃物的含量越高其流动性越差，而不同炉料结构生成的初渣对未燃物的敏感程度各不相同。因此，初渣分析对于优化炉料结构具有重要的指导意义。

目前，国内外对高炉渣性能的研究一般限于终渣，对初渣形成过程，特别是对大量喷煤和其他辅助燃料条件下的初渣性能研究甚少。这主要是因为高炉是一种封闭的高温反应器，难以直接采集初成渣的样品和对其进行研究，无论是在生产高炉上，还是在传统的实验高炉上进行初成渣的熔滴试验，费用都十分昂贵，结果也不理想。因此，急需一种简便易行、结果可靠又能比较真实地反映高炉内部现象的实验炉。

发明内容

本实用新型旨在提出一种模拟高炉条件可获取初渣的初渣炉，能很好的模拟高炉条件，且能直接采集初渣对其进行实验研究。

本实用新型初渣实验炉，包括设有炉膛管的电炉和配气柜，所述炉膛管内设有位于石墨底座上的石墨坩埚，石墨坩埚上端设有中心压杆，所述中心压杆上端穿过炉膛管并插设有热电偶，中心压杆上设料面荷重调整装置，所述炉膛管上端设上盖并设排气口及位移传感器，下端设接料盒并通过还原气体进口与配气柜连通，所述还原气体进口与配气柜的连接管路上设压差变送器。

所述排气口经通气管与质谱仪连接。

所述接料盒上还设有用于感应试样滴落物的光电感应器。

所述料面荷重调整装置为液压缸。

试样置于炉膛管内的石墨坩埚中，由中心压杆压紧，所述料面荷重由料面荷重调整装置控制中心压杆下压调节。配气柜经压差变送器与还原气体进口连通，可通入还原气体与试样反应，在反应前后还可通入N₂气保护，热电偶由中心压杆上端插入，用于检测料面温度。试样熔化的初渣(即滴落物)可由石墨坩埚及坩埚底座滴落至接料盒中。

发明人仔细研究了高炉中初渣的形成过程及条件，特别设计了初渣实验炉，解决了现有高炉无法直接获取初渣并对初渣进行分析研究的问题，在初渣实验炉中模拟高炉条件进行升温，调节煤气成分和荷重，能够采集得到滴落的初渣，对初渣进行化学分析和微观检测，并进一步利用初渣配制炉渣样品，并检测其熔点、自由流动温度与粘度，从而可以研究喷吹物种类、喷吹量等对炉腹初渣流动性的影响，进一步得以指导高炉炉料结构的优化。

有益效果：

1，利用初渣实验炉，通过模拟高炉条件可获得滴落的初渣，解决了目前各种实验方法均无法获得初渣，从而无法对初渣进行研究的问题。

2，本实用新型初渣实验炉专为获取初渣而设计，较大型的实验高炉相比其结构简单、制作成本低，有利于以较低的成本开展对高炉初成渣的实验研究。

3，控制液压缸自动调整料面荷重，利用光电感应器自动感应初渣滴落，更为安全、精确、可靠。

4，采用初渣实验炉获取初渣的分析结果更接近高炉实际，为优化指导高炉炉料结构，从而扩大喷吹量、降低焦比和生铁成本，减少CO₂排放，减轻炼铁高炉对环境的负荷提供可靠依据。

附图说明

图1为初渣实验炉的结构示意图。

其中，1-配气柜、2-差压变送器、3-支撑架、4-电炉、5-还原气体进口、6-接料盒、7-光电感应器、8-石墨底座、9-试样、10-石墨坩锅、11-炉膛管、12-中心压杆、13-上盖、14-排气口、15-位移传感器、16-液压缸、17-热电偶、18-通气管、19-质谱仪。

具体实施方式