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专利名称：高炉硬质压入模拟试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高炉耐火材料的模拟试验装置。
背景技术：
高炉长寿化已成为当前炼铁行业的主攻方向之一，高炉长寿除了高炉的设计与制造、耐火材料的配置、高炉冶炼等诸多因素有很大影响，尤其是在高炉后期，使用维护就起了决定性作用。在高炉炉身部位采用硬质压入维护技术是一项行之有效的措施。高炉硬质压入材料是是一种高粘度的液态不定形耐火材料。中国专利97200512.9公开了一种“高炉修补压入装置”，其技术特点为由料斗、泥缸、油缸、切换阀等组成。由油缸动作直接带动泥缸，压入料斗位于泥缸的前端，泥缸的进料口在料斗的料面以下。泥缸为水平布置，泥缸内的活塞外侧有密封圈。将高炉硬质压入料装入料斗，通过油缸带动泥缸，由负压将料斗内的耐火泥吸进泥缸，当泥缸充满耐火泥料时，切换阀摆动，交替地将充满泥料的泥缸与管道接通，使泥料从压入装置排泥口连续排出，将泥缸内具有一定压力的泥料经管道送到修补点，压入高炉炉墙。该装置是高炉硬质压入料施工用的一种大型设备，所需的压入料量非常大，它只具有单一压入的输送料的作用，对于压入料在炉内能否自动铺展、粘结炉料和炉壳，在什么温度下硬化，材料是否致密等的这些炉内行为都无法知道，不利于压入料质量的控制和改进，不利于高炉炉衬的判定。由于高炉硬质压入料的特殊性，国内对硬质压入料还没有制样及物理测试的标准方法。使用这种硬质压入料时也不能进行预先检验，无法判断硬质压入料质量的好坏；硬质压入料压入高炉后看不见，不了解硬质压入料在炉内的行为和分布状况，不能保证它在高炉内使用的效果，所以硬质压入料在压入后往往在较短的时间内损失，反复造成炉壳发红，严重影响了高炉生产顺行和长寿。

发明内容本实用新型的目的在于提供一种高炉硬质压入模拟试验装置。该模拟试验装置能模拟将硬质压入料压入高炉及在高炉内的行为状况。可以了解压入料的性能，指导高炉压入修补。该模拟试验装置结构简洁紧凑，操作方便，功能完善多样。
本实用新型是这样实现的一种高炉硬质压入模拟试验装置，包括压入料压入装置和高温模拟试验炉，高温模拟试验炉包括炉门、炉腔、炉砖、发热体、温度控制柜，炉门上装有压入枪头，压入枪头为压入料压入装置的输出管，炉腔除炉门外，为一完整的密封整体耐高温防爆炉衬，炉衬外砌有炉砖，发热体置于炉腔外的炉砖之间，发热体连接温度控制柜。
上述的高炉硬质压入模拟试验装置，所述高温模拟试验炉还包括热电偶，热电偶连接到炉腔用以显示炉腔内温度。
上述的高炉硬质压入模拟试验装置，所述压入料压入装置包括油压系统、增压室、推杆、泥料室、料斗、压入枪头、控制阀，推杆置于泥料室内，推杆后端连接增压室，增压室连接油压系统，料斗位于泥料室前上方，料斗出料口经第一阀门与三通管的中间管口相连，三通管的一端管口连接泥料室，三通管的另一端管口连接第二阀门，第二阀门连接出口管，出口管连接压入枪头，进料口置于料斗上方。
上述的高炉硬质压入模拟试验装置，所述在出口管与压入枪头间装有连接软管。
本实用新型高炉硬质压入模拟试验装置包括两部分，一部分是压入料的压入装置，另一部分是模拟高温试验炉。压入装置采用单个泥料室，间歇作业，便于操作；进料口在料斗面以上；压入枪头接入模拟高温试验炉的炉门，连接软管连接压入枪头和压入装置主体。模拟高温试验炉可以模拟高炉炉体的常温至800℃温度，并可保温若干个小时；有合适的炉腔空间，可以在内壁垂直排布炉料或铁板，观察压入料在不同温度下硬化、扩展、与炉料或炉壳粘结等使用性能；炉内的料块还可用来制样进行物理性能检测。
通过高炉硬质压入模拟试验装置可以1.研究和判定高炉硬质压入料的施工作业性能；2.研究和判定高炉硬质压入料的硬化时间、扩展性(压入料在炉内被要求能很好地扩展，自动铺展在炉壳表面)、粘结性(压入料被要求很好地与内衬炉料粘结硬化)；3.研究压入料在炉内的耐磨性、抗侵蚀性，并可以方便制样进行各种物理性能数据的测定。
利用该模拟试验装置，在高炉修补施工前，就可以了解压入料的性能，判断压入料寿命，可以很好地指导高炉压入修补。在研究压入料时，也有了更为有效的试验手段。该模拟试验装置制出的样块，与实际高炉炉内的压入料性状最为接近，所测出的技术指标能够反映炉内压入料的真实性能，对于不断改进和保证炉体维护材料的质量具有较大作用，因而也能科学地评价压入料的使用效果。
该模拟试验装置结构简洁紧凑，操作方便，功能完善多样。也可用于其它压入耐火材料的研究和试验。


图1为本实用新型高炉硬质压入模拟试验装置结构示意图。
图中1油压系统，2增压室，3法兰，4推杆，5泥料室，6料斗，7第一阀门，8第二阀门，9连接软管，10压入枪头，11炉门，12炉腔，13热电偶，14发热体，15温度控制柜。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型的实施例。
参见图1，一种高炉硬质压入模拟试验装置，包括压入料压入装置和高温模拟试验炉。压入料压入装置包括油压系统1、增压室2、推杆4、泥料室5、料斗6、压入枪头10、控制阀。控制阀包括第一阀门7和第二阀门8。推杆4置于泥料室5内，推杆4后端经法兰3连接增压室2，增压室2连接油压系统1。料斗6位于泥料室5前上方，进料口置于料斗6上方，便于泥料的负压吸入。料斗6出料口经第一阀门7与三通管的中间管口相连，三通管的一端管口连接泥料室5，三通管的另一端管口连接第二阀门8，第二阀门8连接出口管，出口管连接压入枪头10。泥料室5为单个，第一阀门7和第二阀门8控制间歇作业，便于控制压入泥料量。在出口管与压入枪头10间装有耐热连接软管9，便于与压入枪头10连接的炉门11移动。
高温模拟试验炉包括炉门11、炉腔12、炉砖、热电偶13、发热体14、温度控制柜15。炉门11上装有压入枪头10，压入枪头10为将压入料压入炉内的输出管。炉门11可以前后移动，为了打开炉门11，根据试验需要，炉门11内侧装有可拆卸的铁板。炉腔12除炉门11外，为一完整的密封整体耐高温防爆炉衬，炉膛衬砖能够承受高压(2kg/cm2)作用、温度急冷急热作用(常温～1400℃)、抗烟气侵蚀和冲刷作用，在炉内衬可排布炉料或铁板。炉衬外砌有炉砖，发热体14置于炉腔12外的炉砖之间，不暴露在炉腔12内；发热体14连接温度控制柜15。热电偶13连接到炉腔12用以显示炉腔12内温度。
高炉硬质压入模拟试验装置的操作过程如下(1)压入枪头10与炉门11接好，枪管端头用保温纤维塞好，关闭炉门11，调节温度控制柜15，使炉腔12温度达到试验所需温度。
(2)再用连接软管9把压入装置输出管和枪头10连接起来，使压入装置输出管与高温模拟试验炉连为一试验整体。
(3)首先关闭第一阀门7，泥料倒入料斗6，打开第二阀门8，将油压系统1内的油打入增压室2，使推杆4向前运动，将泥料室5的空气排出；然后迅速关闭第二阀门8，打开第一阀门7，将增压室2中的油抽回油压系统1，同时推杆4退回增压室2内，泥料室5内形成真空状态；同时料斗6内的泥料被吸入泥料室5。然后关闭第一阀门7，打开第二阀门8，启动油压系统1，利用推杆4将泥料压入料经过枪头10，压入炉腔12内。重复上述操作，不断地在泥料室5进料、压出料，至压料完毕。
(4)在压入过程中可以判断压入料的施工性能。根据需要可使炉体保温一定时间，随炉冷却后打开炉门11，可以观察压入料的硬化、铺展、粘结性能。样块可以制样，进行各种物理性能的检测。
(5)控制压力为2kg/cm2，每次可试验25～30kg压入料。
权利要求1.一种高炉硬质压入模拟试验装置，包括压入料压入装置，其特征是所述模拟试验装置还包括高温模拟试验炉，高温模拟试验炉包括炉门、炉腔、炉砖、发热体、温度控制柜，炉门上装有压入枪头，压入枪头为压入料压入装置的输出管，炉腔除炉门外，为一完整的密封整体耐高温防爆炉衬，炉衬外砌有炉砖，发热体置于炉腔外的炉砖之间，发热体连接温度控制柜。
2.根据权利要求1所述的高炉硬质压入模拟试验装置，其特征是高温模拟试验炉还包括热电偶，热电偶连接到炉腔用以显示炉腔内温度。
3.根据权利要求1或2所述的高炉硬质压入模拟试验装置，其特征是压入料压入装置包括油压系统、增压室、推杆、泥料室、料斗、压入枪头、控制阀，推杆置于泥料室内，推杆后端连接增压室，增压室连接油压系统，料斗位于泥料室前上方，料斗出料口经第一阀门与三通管的中间管口相连，三通管的一端管口连接泥料室，三通管的另一端管口连接第二阀门，第二阀门连接出口管，出口管连接压入枪头，进料口置于料斗上方。
4.根据权利要求3所述的高炉硬质压入模拟试验装置，其特征是在出口管与压入枪头间装有连接软管。
专利摘要本实用新型涉及高炉耐火材料的模拟试验装置。一种高炉硬质压入模拟试验装置，包括压入料压入装置和高温模拟试验炉，高温模拟试验炉包括炉门、炉腔、炉砖、发热体、温度控制柜，炉门上装有压入枪头，压入枪头为压入料压入装置的输出管，炉腔除炉门外，为一完整的密封整体耐高温防爆炉衬，炉衬外砌有炉砖，发热体置于炉腔外的炉砖之间，发热体连接温度控制柜。本实用新型能模拟将硬质压入料压入高炉内及在高炉内的行为状况，了解压入料的性能，指导高炉压入修补。该模拟试验装置结构简洁紧凑，操作方便，功能完善多样。并可用于其它压入耐火材料的研究和试验。
文档编号G01N21/84GK2702306SQ20042002191
公开日2005年5月25日 申请日期2004年4月14日 优先权日2004年4月14日
发明者夏欣鹏, 甘菲芳, 李泽亚, 王峰 申请人:宝山钢铁股份有限公司