[发明专利]一种用于研究粉矿在运动中发生反应的实验方法

摘要

本发明涉及一种用于研究粉矿在运动中发生反应的实验方法，其包括如下步骤：S1、通过调节加料管的出料口与接料管的接料口在反应炉管中的位置，获得若干准恒温区的温度分布，再根据实验需求选取恒温区，以及恒温区所对应的加料管的出料口和接料管的接料口的位置；S2、根据需要调节加料管的出料口和/或接料管的接料口在反应炉管中的位置来设定恒温区的温度、长度和/或温度误差；S4、让粉矿在恒温区内进行反应。本发明使得矿粉的反应均在恒温区进行，且通过调整、选择，可以使得恒温区的温差更小。

主权项

1.一种用于研究粉矿在运动中发生反应的试验方法，其特征在于，所述试验方法在如下实验装置中进行，所述实验装置包括：管式竖炉，其具有炉膛；反应炉管，其设置于管式竖炉的炉膛；加料管，由管式竖炉的顶端伸入反应炉管中，加料管与反应炉管之间滑动密封连接，加料管的出料口在反应炉管中的位置为可移动的；接料管，由管式竖炉的底端伸入反应炉管中，接料管与反应炉管之间滑动密封连接，接料管的接料口在反应炉管中的位置为可移动的，加料管的出料口与接料管的接料口间具有位置和/或长度可选择的恒温区；其中：管式竖炉的上端安装有第一水冷法兰和炉盖，第一水冷法兰设于炉盖与管式竖炉之间，将炉盖固定于管式竖炉，反应炉管的上端通过第一水冷法兰固定于管式竖炉，炉盖设有气体入口、加料管插入口和温度检测口，加料管的外壁与加料管插入口滑动密封连接构成加料管与反应炉管之间的滑动密封连接的全部或部分；其中：管式竖炉的下端安装有第二水冷法兰和第三水冷法兰，反应炉管的下端通过第二水冷法兰固定于管式竖炉的炉膛内，第二水冷法兰的内壁与接料管外壁之间具有间隙，该间隙借助气体出口与外界连通，第三水冷法兰与第二水冷法兰连接，接料管与第三水冷法兰之间的滑动密封连接构成接料管与反应炉管之间的滑动密封连接的全部或部分；其中：所述接料管下端连接有接料管托架，接料管托架设于管式竖炉外部，通过驱动接料管托架来调整接料管的接料口在反应炉管中的位置，所述实验 装置还包括接料器，其设置在接料管托架下方，接料器内的接料腔与接料管内部连通；所述试验方法包括如下步骤：S1、通过调节加料管的出料口与接料管的接料口在反应炉管中的位置，获得若干准恒温区的温度分布，再根据实验需求选取恒温区，以及恒温区所对应的加料管的出料口和接料管的接料口的位置；S2、根据需要调节加料管的出料口和/或接料管的接料口在反应炉管中的位置来设定恒温区的温度、长度和/或温度误差；S4、让粉矿在恒温区内进行反应；其中，步骤S1中包括如下步骤：S11、通过调节加料管和接料管在反应炉管内的位置，设定恒温区的长度及位置，然后将加料管固定，将热电偶从温度检测口插入反应炉管内，直至与加料管底端等高；S12、对第一水冷法兰、第二水冷法兰、第三水冷法兰、接料管托架、接料器和加料管进行冷却，在实验 装置中形成惰性气体保护环境，设定管式竖炉的工作温度和升温速度，对管式竖炉通电来加热反应炉管，使得管式竖炉温度升高到设定的工作温度；S13、读取热电偶测得的温度数值，当读数稳定时，记录温度t₁，将热电偶降低预定高度h₁，当读数再次稳定时，再次记录温度t₂；S14、重复步骤S13，逐次按相同高度h₁降低热电偶在管式竖炉内的高度，分别记录各点温度t_n，直至热电偶底端与接料管顶端等高，记录最后一个温度，得到一个准恒温区内的温度分布，从而获得此准恒温区的温度、准恒温区温度的误差，和对应的加料管与接料管在管式竖炉内的位置；S15、调节加料管和接料管在反应炉管内的位置，使恒温区自身的长度固定不变的同时，恒温区在反应炉管内的高度降低或升高预定高度h₁，调节热电偶的高度至与加料管底端等高，然后重复步骤S13和S14，获得第二个准恒温区内的温度分布，从而获得第二个准恒温区温度、准恒温区温度的误差，和对应的加料管与接料管在管式竖炉内的位置；S16、重复步骤S15，通过改变恒温区的位置，获得多个准恒温区内的温度分布，并确定对应的加料管和接料管所在的位置。