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：
本实用新型涉及试验设备领域。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，本实用新型旨在设计一种新型快速测定耐火材料抗渣性
实验装置。本实用新型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。本实用新型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1是本实用新型耐火材料抗渣性实验装置结构示意图。1-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。
具体实施方式
以下结合附图1与实施例对本实用新型作进一步说明，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10，计算机控制转速，光电旋转装置10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:[0018] 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
高炉渣。
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1所述的耐火材料抗渣性实验装置，其特征是所述加热炉⑷为钼丝炉。
专利摘要本实用新型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G01N17/00GK201583480SQ200920291118
公开日2010年9月15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