模拟炉料在炉内高温受力的实验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种模拟炉料在炉内高温受力的实验装置，包括电控系统，其特征在于，所述实验装置包括：加热炉（1）、液压系统（2）、液压缸（3）、压力棒（4），以及计算机控制系统；液压系统（2）通过高压管（8）连接到设置在加热炉（1）顶部的液压缸（3），压力棒（4）设置在加热炉（1）中，压力棒（4）的上部与液压缸（3）相连，下部接触待测试样（10）；计算机控制系统与电控系统相连。本实用新型可通过计算机控制系统为液压系统设置预定的压力曲线，通过液压系统进行模拟炉料在炉内连续缓慢受力和升温的实验，以测定炉料在高温下承受压力变化及连续升温工况下的热强度。
【专利说明】模拟炉料在炉内高温受力的实验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高炉模拟实验装置，特别是关于模拟炉料在炉内高温受力和升温情况的实验装置。
【背景技术】
[0002]—般来说，高炉或竖炉的炉料必须具备较高的热强度，否则会影响料柱的透气性及顺行。但是目前国家标准和冶金标准均没有规定热强度的测定方法，而只规定了冷态强度的测定方法。因此，目前多数钢铁企业只测定炉料的冷强度而不测定炉料的热强度。目前，测定炉料冷态抗压强度的装置一般由机械传动系统和测力控制系统组成，机械传动系统中包括底座和立柱，传动丝杆装在立柱内，由电机通过减速器使传动丝杆转动，带动移动横梁移动给试验件施力。该装置只能在常温下进行炉料冷态强度的测定实验。
[0003]目前，国内也有研究单位对炉料的热强度进行研究和实验，但其实验方法是机械传动装置在高温下对炉料球团迅速施加压力，将球团瞬间破裂时的压力作为热强度进行研究。而在实际生产中，由于炉料所受压力和温度是相对缓慢升高的，所以上述研究实验并不能完全反映炉料在炉内的实际工作情况。
实用新型内容
[0004]针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能模拟炉料在炉内缓慢受力和升温情况的实验装置，即一种模拟炉料在竖炉或高炉内的高温下承受压力的实验装置。
[0005]为实现上述实验目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]本实用新型模拟炉料在炉内高温受力的实验装置，所述实验装置包括电控系统，加热炉1，液压系统2，液压缸3、压力棒4，摄像机7，高压管8，观察窗9，以及待测试样10 ；其中，液压系统2通过高压管8连接到设置在加热炉I顶部的液压缸3，压力棒4设置在加热炉I中，压力棒4的上部与液压缸3相连，下部接触待测试样10 ;该装置的计算机控制系统与电控系统相连；本实用新型所述加热炉I具有进气口 5和出气口 6，所述进气口 5设置在所述加热炉I的一侧，所述出气口 6设置在所述进气口 5的对应侧；该装置的液压系统2中设置有比例压系统。
[0007]本实用新型在所述加热炉I的炉门上设置有观察窗9，该观察窗9位于所述出气口6的下方；本实用新型还设置有摄像机7，该摄像机7设置在观察窗9的前侧，以观察拍摄炉内样品的图像；本实用新型还在加热炉I顶部的液压缸3下方设置有活塞支撑板。
[0008]本实用新型的有益效果是:通过计算机控制系统为液压系统设置预定的压力曲线，通过液压系统进行模拟炉料在炉内连续缓慢受力和升温的实验，以测定炉料在高温下承受压力变化及连续升温工况下的热强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1示出了模拟炉料在炉内高温受力的实验装置的结构示意图。[0010]附图标号说明:
[0011]1:加热炉 2:液压系统 3:液压缸 4:压力棒 5:进气口
[0012]6:出气口 7:摄像机 8:高压管 9:观察窗 10:待测试样
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
[0014]图1示出模拟炉料在炉内高温受力的实验装置的视图。
[0015]参照图1，本实用新型的液压系统2设有比例压系统(图中未示出)，通过计算机控制系统调节比例压系统的电讯号，以实现实验所设定的压力温度曲线，从而模拟炉料逐步升温和受压的情况。实验装置的液压系统2通过高压管8连接到设置在加热炉I顶部的液压缸3，在液压缸3的下方还根据液压缸活塞的行程设置有液压缸活塞支撑板。与液压缸3的活塞焊接的不锈钢压力棒4设置在加热炉I内，其下端压在待测试样10上，液压缸3通过压力棒4给待测试样10连续缓慢施加压力。加热炉I设置有进气口 5和出气口 6，进气口 5设置在加热炉I的一侧，出气口 6设置在进气口 5的对应侧，通过进气口 5和出气口 6给竖炉通入模拟实验所需的气体氛围。在加热炉I一侧，出气口 6下方的炉门上设置有耐高温且透明的观察窗9，与观察窗9对应的还有设置在炉体上的摄像机7，通过摄像机7，可及时拍摄炉内样品在实验时的变化图像，以供分析测定其实验结果。实验装置的计算机控制系统(图中未示出)与电控系统(图中未示出)相连，并且通过计算机程序控制实验装置的整个实验过程。
[0016]实施例
[0017]将堆密度为1500kg/m3的2个冷固结含碳球团待测试样10叠放在炉内压力棒4(即，不锈钢棒)下面，通过加热炉I的进气口 5通入CO气。打开电控系统电柜电源，以IO0C /min的速率给加热炉I加热至1200°C并自动保温I小时，之后停止加热；此时液压缸3以每分钟增加IN压力通过压力棒4给冷固结含碳球团连续施加压力至150N。摄像机7通过石英玻璃观察窗9实时拍摄冷固结含碳球团的状态，实验发现当温度为1100°C时，压力为11ON时，冷固结球团发生明显变形，每个冷固结含碳球团的高度由冷态时的20_降至16mm，并出现裂纹，同时2个球团之间粘结在一起。此实验说明，在还原气氛中，该冷固结含碳球团的热强度不足以承受1100°C的温度及IlON的压力，并有粘结现象。
[0018]本实用新型通过计算机控制系统对液压系统进行控制，并模拟炉料在炉内连续缓慢受力和升温的实验，得到了炉料在炉内热强度的测定结果。
[0019]以上所述仅为本实用新型的实施例之一，本实用新型的保护范围不限于此，本领域的技术人员应该理解的是，在不脱离权利要求及其等同物限定的本实用新型的范围的情况下，可以对所述实施例进行修改和完善，这些修改和完善也应该在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种模拟炉料在炉内高温受力的实验装置，包括电控系统，其特征在于，所述实验装置包括:加热炉(I)、液压系统(2)、液压缸(3)、压力棒(4)，以及计算机控制系统；其中，液压系统(2)通过高压管(8)连接到设置在加热炉(I)顶部的液压缸(3)，压力棒(4)设置在加热炉(I)中，压力棒(4)的上部与液压缸(3)相连，下部接触待测试样(10);计算机控制系统与电控系统相连。
2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述加热炉(I)具有进气口(5)和出气口( 6 )，所述进气口( 5 )设置在所述加热炉(I)的一侧，所述出气口( 6 )设置在所述进气口(5)的对应侧。
3.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述液压系统(2)中设置有比例压系统。
4.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，在所述加热炉(I)的炉门上设置有观察窗(9)。
5.根据权利要求1或4所述的实验装置，其特征在于，所述实验装置还设置有摄像机(7)，所述摄像机(7)设置在所述观察窗(9)的前侧，以观察拍摄炉内样品的图像。
6.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述压力棒(4)为不锈钢压力棒。
7.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，在所述加热炉(I)顶部的液压缸(3)下方还设置有活塞支撑板。
【文档编号】G01N3/18GK203732377SQ201320853841
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】张曦东, 曾加庆, 杨利彬, 郑丛杰, 赵进宣, 吴伟, 林瑛, 董睿, 蔡伟, 米谷明, 余健 申请人:钢铁研究总院
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