[发明专利]一种铁矿石软熔性能的可视化测定装置及测定方法

说明书

本发明公开了一种铁矿石软熔性能的可视化测定装置及测定方法，属于高炉冶炼技术领域。本发明包括卧式炉体，卧式炉体的内侧设置有试验炉炉膛，试验炉炉膛的外部安装有炉体加热元件，试验炉炉膛的一侧设置有相机，相机的输出端电连接有计算机控制系统，试验炉炉膛的输入端连接有供气系统，试验炉炉膛的内腔设置有试样。本发明通过计算机控制系统驱动供气系统控制流量，混气装置确保还原气体能均匀混合，气体加热装置保证该气体到达试样位置处时温度合格，通过相机针对软熔过程实时采集，计算机控制系统可自动对图像加以处理，剔除杂像，计算试样面积、生成面积收缩率曲线等，具有较高的自动化集成度。

技术领域

本发明涉及高炉冶炼技术领域，更具体地说，涉及一种铁矿石软熔性能的可视化测定装置及测定方法。

背景技术

高炉内的炉料从炉顶加入后在下降的过程中，通过与上升煤气的接触完成换热升温、还原、软熔等过程。通过高炉解剖研究发现，铁矿石软熔所形成的软熔带的形状和厚度对高炉操作及其稳定顺行有着重要影响。针对铁矿石的软熔性能的测定，目前大多采用竖式管式炉，配备加压杆，通入常温气体，以失重曲线或位移变化曲线的方式来衡量铁矿石的软熔性能，为铁矿石软熔性能的测定提供了一种方法。但目前常用的铁矿石软熔性能测定装置存在如下一些问题，如：1)通入的还原气为常温气体，与实际炉内状况不同；2)供气装置流量调节为手动控制；3)试样软熔过程不可见或采用X射线拍摄，图像模糊不清；4)还原气的混合不佳；5)自动化集成度不高等。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种铁矿石软熔性能的可视化测定装置及测定方法，本发明通过供气系统控制流量，混气装置确保还原气体能均匀混合，气体加热装置保证该气体到达试样位置处时温度合格，通过可自动调焦的相机采集图像实现软熔过程实时采集，计算机控制系统可自动对图像加以处理，剔除杂像，计算试样面积、生成面积收缩率曲线等，具有较高的自动化集成度。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种铁矿石软熔性能的可视化测定装置，包括卧式炉体，所述的卧式炉体的一侧安装有炉盖，炉盖的表面分别设置有密封炉盖冷却水进口和密封炉盖冷却水出口，卧式炉体的表面分别开设有炉体冷却水进口和炉体冷却水出口，卧式炉体的内侧设置有试验炉炉膛，试验炉炉膛的外部安装有炉体加热元件，试验炉炉膛的一侧开设有图像采集口，图像采集口的端口处安装有相机，相机的输出端电连接有计算机控制系统，计算机控制系统的输入端还连接有炉膛温度测温热电偶，炉膛温度测温热电偶的检测端延伸至试验炉炉膛的内部；

所述的试验炉炉膛的内腔连接有尾气出口，试验炉炉膛的输入端连接有供气系统，供气系统的输入端与计算机控制系统电连接，试验炉炉膛的内腔可拆卸安装有试验平台，试验平台的台面上放置有还原气均流板，还原气均流板的板面上放置有试样，试样的外部设置有试样测温热电偶。

进一步地，所述的试验炉炉膛与试验平台活动连接，试验平台沿着试验炉炉膛的内腔水平位移。

进一步地，所述的炉体冷却水进口、密封炉盖冷却水进口的输入端分别连通冷却水管道。

进一步地，所述的供气系统由气瓶、流量计、混气装置和气体加热装置组成，多组气瓶在混气装置的输入端并联设置，每组气瓶与混气装置之间均安装有流量计，混气装置的输出端连接有气体加热装置，混气装置与试验炉炉膛之间的长段气路为气体加热装置，气体加热装置的输出端延伸至试验炉炉膛内。

进一步地，所述的计算机控制系统的输出端与流量计电连接。

一种铁矿石软熔性能的可视化测定装置的测定方法，其步骤为：

步骤一：接通电源，通过计算机控制系统升温控制程序控制炉体加热元件对试验炉炉膛进行加热；