[发明专利]一种钢坯氧化烧损的模拟测试装置及方法

权利要求书

1.一种钢坯氧化烧损的模拟测试装置，其特征在于：包括混气装置(13)、混合煤气管道(16)、烧嘴(1)、燃烧炉(2)、均风室(6)、烟气管路(7)、供风管道(9)、气体分析系统(8)和支撑杆(17)，所述混气装置(13)、混合煤气管道(16)、烧嘴(1)、燃烧炉(2)、均风室(6)、烟气管路(7)依次连接，供风管道(9)一端与烧嘴(1)连接，所述混气装置(13)侧壁上间隔设置有高炉煤气管道(10)、转炉煤气管道(11)和焦炉煤气管道(12)；还包括取气孔(3)、流量检测调节装置(15)和温度检测装置(14)，所述取气孔(3)设置在供风管道(9)和烟气管路(7)上，温度检测装置(14)设置在燃烧炉(2)、供风管道(9)、混合煤气管道(16)和烟气管路(7)上，流量检测调节装置(15)设置在供风管道(9)、混合煤气管道(16)和烟气管路(7)上，气体分析系统(8)通过管道分别与取气孔(3)连接，所述支撑杆(17)沿燃烧炉(2)径向间隔设置且位于燃烧炉(2)轴线上方，燃烧炉(2)远离烧嘴(1)端部设置有可密闭的检修门(4)。

2.根据权利要求1所述的一种钢坯氧化烧损的模拟测试装置，其特征在于：均风室(6)的进、出口处均设置有均风器(5)。

3.根据权利要求1所述的一种钢坯氧化烧损的模拟测试装置，其特征在于：供风管道(9)远离烧嘴(1)端设置有电加热系统(19)。

4.根据权利要求1所述的一种钢坯氧化烧损的模拟测试装置，其特征在于：所述支撑杆(17)的正上方和正下方的燃烧炉(2)侧壁上至少各设置1组温度检测装置(14)。

5.根据权利要求1所述的权利要求所述的一种钢坯氧化烧损的模拟测试装置，其特征在于：所述支撑杆(17)位于燃烧炉(2)炉身从烧嘴(2)连接端至检修门(4)长度的1/2-4/5范围内。

6.根据权利要求1所述的权利要求所述的一种钢坯氧化烧损的模拟测试装置，其特征在于：所述支撑杆(17)由高强度、高熔点的耐火材料制备，或是通水冷却的金属管，且形状为圆棒形。

7.根据权利要求1所述的一种钢坯氧化烧损的模拟测试装置，其特征在于：所述气体分析系统(8)包含煤气成分分析仪、烟气成分分析仪以及集中控制和数据采集集成系统。

8.一种钢坯氧化烧损的模拟测试方法，其特征在于：包括权利要求1至7任一权利要求所述的测试装置，其步骤如下：

a、测试分析准备阶段，加工钢坯样(18)并测量其质量为M₀且总表面积为A₀，将钢坯样放置于支撑杆(17)上，保持钢坯样(18)在燃烧炉(2)的炉膛中心，关闭检修门(4)；

b、测试准备阶段，根据加热炉实际加热该钢种的煤气种类，选择高炉煤气管道(10)、转炉煤气管道(11)、焦炉煤气管道(12)中一种或几种的混合，并通过气体分析系统(8)进行组分分析，由煤气组分和常规空气成分，计算出理论空煤比值K，并以此作为调整空气过剩系数α的依据；

c、将α值设定在1.0至1.5范围内，按比例给入一定量的煤气和空气，点火燃烧测试开始，连续记录燃烧炉(2)炉身设置的各点炉膛检测温度取均值为T，同时气体分析系统(8)从烟气管道(7)抽取烟气进行连续在线烟气组分分析直至测试过程结束；

d、达到加热时间后，停止煤气燃烧并从检修门(4)取出钢坯样(18)并快速强制水冷，完全清除表面氧化铁皮层后称重记录质量值为M₁，根据钢坯样(18)的氧化烧损率β₁的计算式β₁＝(M₀-M₁)/M₁×100％计算β₁，该钢坯样(18)对应在加热炉实际生产加热的同钢种钢坯，其测定的质量为M钢坯，总表面积为A钢坯，则氧化烧损率β钢坯(％)计算式为β钢坯＝(A钢坯/M钢坯)/(A₀/M₀)×β₁×100％。