专利名称：一种耐火材料抗渣性实验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及试验设备领域。具体的说是一种用于快速测试耐火材料抵抗炉渣侵蚀
性能的实验装置。
背景技术：
耐火材料是各种高温设备必需的材料，广泛应用于冶金、水泥、陶瓷、玻璃等行业。炉渣对耐火材料的侵蚀是耐火材料破损的主要原因之一，目前对耐火材料抗渣侵蚀性能的测试装置还不是很完善，一般常用的有两种一种是采用中频电炉，另一种是炉底旋转式抗渣试验炉。其中前者存在试样切割制备量大，拼砌要求较高，砌炉拆炉工程量大等问题，无法精确控温；后者设备较复杂，并未考虑耐火材料与炉渣之间的相对运动。
中国专利文献CN2368030涉及耐火材料性能检测、试验装置，在主机的右端设置熔炼炉，通过流钢口 ，流渣口分别连接流钢通道、流渣通道至钢水储缶、渣储缶，流钢通道和流渣通道中设置阀门、耐火材料试验区、试样测厚装置、测速器及热电偶，钢储缶内设置耐火材料试样区、抗折压力系统、隔板、抗折压棒、抗折压力油缸等，此装置可一次完成耐火材料的抗钢水侵蚀冲刷试验，抗渣侵蚀冲刷试验，高温抗折强度试验，适用于耐火材料和小量的金属冶炼试验。此实验装置设备复杂、操作繁琐，还需进行试验操作金属冶炼操作，试验周期较长，不易用于实验室快速抗渣性能模拟实验。 中国专利文献CN87203350公开了一种用于测量耐火砖耐磨性能的检测仪器。该种仪器主要由加热保温的空间装置、能够使施磨件在加热保温空间内转动或平动的施磨装置、耐火砖试样的压紧装置、以及与之有关的仪表测量及显示系统装置、支架等构成。该仪器可用于各种耐火砖常温及高温状态下的耐磨性能的检测。该仪器主要用于测定耐火材料的高温与常温耐磨性，不能完成高温条件下耐火材料抗渣侵蚀模拟。 中国专利文献CN2428766公开了一种耐火材料侵蚀试验炉，涉及进行耐火材料侵蚀性能试验的一种检测装置。它包括升降式的炉底和炉底支架在，炉底上设有一活动的内炉底，内炉底安装在减速箱的主轴上，减速箱安装在内炉底下方的升降板上，升降板与升降机构相连，内炉底同升降板可通过升降机构的带动进行升降运动。该试验炉能够在模拟高温下耐火材料受炉渣的侵蚀，但此试验炉所提及的旋转炉底是将耐材与炉渣同时旋转，未考虑相对转动。
发明内容
为弥补现有技术的不足，本发明旨在设计一种新型快速测定耐火材料抗渣性实验装置。 本发明的技术方案是这样实现的一种耐火材料抗渣性实验装置，由加热炉、电热偶、坩埚、试样托盘、光电旋转装置、升降机构、反应气瓶、气阀、气体净化装置、尾气处理装置、计算机控制系统组成，其特征是加热炉(4)的底部设置测温热电偶(14)，加热炉(4)的侧壁设置控温热电偶(13)，反应气瓶(1)经气阀(2)和气体净化装置(3)与加热炉(4)底部的进气通道(16)连接，加热炉(4)顶部的排气口 (17)与尾气处理装置(11)连接，坩埚 (5)放置于加热炉(4)的炉膛内，加热炉(4)外部的升降机构(12)与炉顶上方的光电旋转 装置(10)连接，光电旋转装置(10)可带动安装在其下方的旋转吊杆(9)及与旋转吊杆(9) 固定的试样托盘(8)共同旋转，耐火材料试样(7)固定在试样托盘上，旋转吊杆(9)在升降 机构(12)的控制下经炉顶进、出炉膛，两热电偶、升降机构(12)以及光电旋转装置(10)均 与计算机控制系统(15)连接。
上述加热炉(4)为钼丝炉。 本发明的优点是采用炉顶转动机构和升降机构，控制耐火材料试样在盛炉渣坩 埚中的自由运动，模拟炉渣对耐火材料的动态侵蚀，使试样加入更便捷，操作更简单快速； 耐火材料与炉渣反应的炉膛区域通反应气体或保护气体，更符合冶金反应过程中耐火材料 受炉渣侵蚀的实际；采用的炉顶旋转装置和升降装置与计算机连接，可精确控制旋转速率 和升降高度，自动化程度高；采用升温控制热电偶和测温热电偶的双热电偶温度控制系统， 控温准确。从而使实验更加快速、精确，可操作性强。
图l是本发明耐火材料抗渣性实验装置结构示意图。l-反应气瓶，2-气阀，3-气体 净化装置，4-加热炉，5-坩埚，6-炉渣，7-耐火材料试样，8-试样托盘，9-旋转吊杆，10-光 电旋转装置，11-尾气处理装置，12-升降机构，13-控温热电偶，14-测温热电偶，15-计算机 控制系统，16-进气通道，17-排气口 。
具体实施例方式
下面结合附图1与实施例对本发明作进一步说明，但不限于此。
实施例1 : 如图1所示，实验所用加热炉4为钼丝炉，实验所用耐火材料为高炉用耐火材料， 炉渣6取自高炉现场。根据实验要求将耐火材料切割至一定尺寸，将制备好的耐火材料试 样7固定在圆盘形试样托盘8上，将高炉渣6放于坩埚5中，然后将坩埚5置于炉膛中，并开 启计算机15，打开升温程序，通过控温热电偶13控制加热炉炉体升温，同时打开气阀2，保 护气体自气瓶经气阀和气体净化装置由炉底进入炉膛，通过测温热电偶14实时监测炉膛 内温度即炉渣温度变化，待炉渣完全熔化后(即温度高于炉渣的熔点)，将固定有耐火材料 试样7的试样托盘8固定在旋转吊杆9下端，利用升降装置12控制光电旋转装置10下降， 将装有耐火材料试样的圆盘形试样托盘8加入坩埚5内，使耐火材料试样7放入熔化的炉 渣中，开启光电旋转装置IO，计算机控制转速，光电旋转装置IO带动安装在其下方的旋转 吊杆9及与旋转吊杆9固定的试样托盘8共同旋转，让耐火材料试样在炉渣中转动，进行动 态侵蚀模拟，待达到规定时间后停止旋转装置，利用升降装置12取出试样，关闭控温设备， 关闭保护气体，实验结束。
实施例2: 操作步骤与实施例1相同，其中耐火材料样品采用炼钢电炉用耐火材料，炉渣为 炼钢渣。 实施例3:
操作步骤与实施例1相同，其中耐火材料采用鱼雷罐车用高铝耐火材料，炉渣为
咼炉澄。
权利要求
一种耐火材料抗渣性实验装置，由加热炉、电热偶、坩埚、试样托盘、光电旋转装置、升降机构、反应气瓶、气阀、气体净化装置、尾气处理装置、计算机控制系统组成，其特征是加热炉(4)的底部设置测温热电偶(14)，加热炉(4)的侧壁设置控温热电偶(13)，反应气瓶(1)经气阀(2)和气体净化装置(3)与加热炉(4)底部的进气通道(16)连接，加热炉(4)顶部的排气口(17)与尾气处理装置(11)连接，坩埚(5)放置于加热炉(4)的炉膛内，加热炉(4)外部的升降机构(12)与炉顶上方的光电旋转装置(10)连接，光电旋转装置(10)可带动安装在其下方的旋转吊杆(9)及与旋转吊杆(9)固定的试样托盘(8)共同旋转，耐火材料试样(7)固定在试样托盘上，旋转吊杆(9)在升降机构(12)的控制下经炉顶进、出炉膛，两热电偶、升降机构(12)以及光电旋转装置(10)均与计算机控制系统(15)连接。
2. 根据权利要求l所述的耐火材料抗渣性实验装置，其特征是所述加热炉(4)为钼丝炉。
全文摘要
本发明提供了一种新型快速测定耐火材料抗渣性实验装置，该实验装置主要由反应气瓶、气阀、气体净化装置、加热炉、坩埚、炉渣、耐火材料试样、试样旋转吊杆、光电旋转装置、尾气处理装置、升降机构、控温用热电偶、测温热电偶、计算机控制系统等组成。实验过程中将耐火材料试样制备一定尺寸，固定在圆盘型实验托盘上，炉渣放于坩埚中，然后将坩埚置于炉膛中，并开启计算机打开升温程序并通入保护气体，待炉渣完全熔化后，利用升降装置将耐火材料试样放入炉渣中，启动旋转装置，计算机控制转速，让耐火材料试样在炉渣中转动，进行动态侵蚀模拟，待达到规定时间后停止旋转装置，利用升降装置取出试样，观察试样侵蚀情况。
文档编号G01N17/00GK101762450SQ200910255748
公开日2010年6月30日 申请日期2009年12月28日 优先权日2009年12月28日
发明者国宏伟, 孙建设, 左海滨, 张建良, 曾晖, 李培言, 罗霞光 申请人:莱芜钢铁股份有限公司;北京科技大学