軟熔帶焦炭層透氣性測(cè)定裝置和測(cè)定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種軟熔帶焦炭層透氣性測(cè)定裝置和測(cè)定方法，其包括鐵礦石高溫熔融滴落性能測(cè)定儀和盛料坩堝，所述的盛料坩堝內(nèi)插入有氣流排管，所述的氣流排管由若干根下部開口從下向上梯度設(shè)置的氣流支管構(gòu)成；每個(gè)氣流支管均連通有對(duì)應(yīng)的氣體支管，并在每個(gè)氣體支管上設(shè)有流量計(jì)；所述的氣體支管匯合成主氣體管路，主氣體管路連通有高壓氮?dú)夤藁蚋邏旱獨(dú)夤苈凡⒃O(shè)有截止閥。本裝置和方法不僅可以檢測(cè)鐵礦石的軟化、熔融、滴落性能，還可以同時(shí)檢測(cè)焦炭層的透氣性狀況，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可以方便的、定量的反映出鐵礦石熔融侵蝕焦炭層后的透氣性狀況和鐵礦石在焦炭層的滲透速率，同時(shí)可及時(shí)指導(dǎo)高爐生產(chǎn)，為高爐調(diào)整布料和優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)提供數(shù)據(jù)支持。
【專利說(shuō)明】軟熔帶焦炭層透氣性測(cè)定裝置和測(cè)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬物化分析【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種軟熔帶焦炭層透氣性測(cè)定裝置和測(cè)定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高爐是氣體、固體和液體三相流共存的反應(yīng)器，攜帶熱能和化學(xué)能的煤氣流，在流動(dòng)過(guò)程中完成熱能和化學(xué)能的傳輸，它是高爐冶煉的基礎(chǔ)過(guò)程，決定了高爐間接反應(yīng)的煤氣利用率以及高爐冶煉是否能夠穩(wěn)定順行。
[0003]在高爐的軟熔帶和滴落帶，由于礦石軟化熔融，致使煤氣阻力急劇升高，因而煤氣流絕大部分是從軟熔帶之間的焦炭層穿過(guò)軟熔帶的。煤氣流在繞過(guò)軟熔層時(shí)產(chǎn)生了橫向流動(dòng)，由于各種礦石和焦碳本身性能的差異，使煤氣在焦炭層流動(dòng)的方向和數(shù)量均有差別，因此，軟熔帶焦炭層透氣性決定了煤氣流的分布，而研究其透氣性也變得至關(guān)重要。
[0004]鐵礦石高溫熔融滴落性能測(cè)定儀是模擬鐵礦石和焦碳在軟熔帶、滴落帶綜合性能的重要儀器。鐵礦石高溫熔融滴落性能測(cè)定過(guò)程中的煤氣流方向是由下而上，垂直通過(guò)坩堝內(nèi)三層爐料，分別為:焦炭層、礦石層和焦炭層的，焦炭層在橫向上是密閉的，煤氣流不能在橫向上流動(dòng)，因此，鐵礦石高溫熔融滴落性能測(cè)定儀不能夠測(cè)定軟熔帶焦炭層的透氣性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用鐵礦石高溫熔融滴落性能測(cè)定儀測(cè)定軟熔帶焦炭層透氣性測(cè)定裝置；本發(fā)明還提供了一種軟熔帶焦炭層透氣性測(cè)定方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明裝置所采取的技術(shù)方案是:其包括鐵礦石高溫熔融滴落性能測(cè)定儀和盛料坩堝，所述的盛料坩堝內(nèi)插入有氣流排管，所述的氣流排管由若干根下部開口從下向上梯度設(shè)置的氣流支管構(gòu)成；每個(gè)氣流支管均連通有對(duì)應(yīng)的氣體支管，并在每個(gè)氣體支管上設(shè)有流量計(jì)；所述的氣體支管匯合成主氣體管路，主氣體管路連通有高壓氮?dú)夤藁蚋邏旱獨(dú)夤苈凡⒃O(shè)有截止閥。
[0007]本發(fā)明裝置所述盛料坩堝的底部邊側(cè)設(shè)有卡槽，所述的氣流排管放置在卡槽內(nèi)并與盛料坩堝的內(nèi)壁緊貼且氣流支管下部開口的高度位于熔滴試驗(yàn)時(shí)的下部焦炭層。
[0008]本發(fā)明裝置所述氣流支管為5根。
[0009]本發(fā)明方法采用上述的裝置，該方法的測(cè)定步驟為:(I)將試驗(yàn)用鐵礦石試樣和焦炭試樣烘干后放入盛料坩堝內(nèi)，然后將盛料坩堝放入鐵礦石高溫熔融滴落性能測(cè)定儀的測(cè)定爐內(nèi)；所述各氣流支管下部開口距離鐵礦石試樣層料面的高度分別記為IlptVhm ；
(2)所述的測(cè)定爐加熱升溫，開始進(jìn)行熔滴試驗(yàn)，記錄試驗(yàn)過(guò)程參數(shù)；
(3)熔滴試驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)盛料坩堝內(nèi)開始出現(xiàn)壓差陡升時(shí)，打開主氣體管路上的截止閥；以盛料坩堝內(nèi)開始出現(xiàn)壓差陡升時(shí)為O點(diǎn)，記錄各氣體支管流量陡降的時(shí)間；
(4)根據(jù)公式(I)- (4)，計(jì)算鐵礦石試樣層的總透氣性指數(shù)S和總滲透速率V ;
【權(quán)利要求】
1.一種軟熔帶焦炭層透氣性測(cè)定裝置，其包括鐵礦石高溫熔融滴落性能測(cè)定儀和盛料坩堝，其特征在于:所述的盛料坩堝內(nèi)插入有氣流排管，所述的氣流排管由若干根下部開口從下向上梯度設(shè)置的氣流支管構(gòu)成；每個(gè)氣流支管均連通有對(duì)應(yīng)的氣體支管，并在每個(gè)氣體支管上設(shè)有流量計(jì)；所述的氣體支管匯合成主氣體管路，主氣體管路連通有高壓氮?dú)夤藁蚋邏旱獨(dú)夤苈凡⒃O(shè)有截止閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟熔帶焦炭層透氣性測(cè)定裝置，其特征在于:所述盛料坩堝的底部邊側(cè)設(shè)有卡槽，所述的氣流排管放置在卡槽內(nèi)并與盛料坩堝的內(nèi)壁緊貼且氣流支管下部開口的高度位于熔滴試驗(yàn)時(shí)的下部焦炭層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟熔帶焦炭層透氣性測(cè)定裝置，其特征在于:所述氣流支管為5根。
4.一種軟熔帶焦炭層透氣性測(cè)定方法，其采用權(quán)利要求1、2或3所述的軟熔帶焦炭層透氣性測(cè)定裝置，其特征在于，該方法的測(cè)定步驟為:(I)將試驗(yàn)用鐵礦石試樣和焦炭試樣烘干后放入盛料坩堝內(nèi)，然后將盛料坩堝放入鐵礦石高溫熔融滴落性能測(cè)定儀的測(cè)定爐內(nèi)；所述各氣流支管下部開口距離鐵礦石試樣層料面的高度記為分別記為h、Ivhm ； (2)所述的測(cè)定爐加熱升溫，開始進(jìn)行熔滴試驗(yàn)，記錄試驗(yàn)過(guò)程參數(shù)； (3)熔滴試驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)盛料坩堝內(nèi)開始出現(xiàn)壓差陡升時(shí)，打開主氣體管路上的截止閥；以盛料坩堝內(nèi)開始出現(xiàn)壓差陡升時(shí)為O點(diǎn)，記錄各氣體支管流量陡降的時(shí)間； (4)根據(jù)公式(1)- (4)，計(jì)算鐵礦石試樣層的總透氣性指數(shù)S和總滲透速率V ;
Sm= (h^)* (Tffl-Tffl^1)/2 (I)

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軟熔帶焦炭層透氣性測(cè)定方法，其特征在于:所述步驟(1)中，在盛料坩堝內(nèi)先放入焦炭試樣，再將鐵礦石試樣倒入坩堝內(nèi)，壓平料面，最后再倒入焦炭試樣，壓平料面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軟熔帶焦炭層透氣性測(cè)定方法，其特征在于:所述步驟(3)中，打開主氣體管路上的截止閥后，各氣體支管流量均控制在0.5~1L/Min。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的軟熔帶焦炭層透氣性測(cè)定方法，其特征在于:所述步驟(2)熔滴試驗(yàn)時(shí)測(cè)定爐頂部加壓0.2MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的軟熔帶焦炭層透氣性測(cè)定方法，其特征在于:所述步驟(I)中鐵礦石試樣和焦炭試樣粒級(jí)為10~12.5mm的試樣，在105°C下烘干2小時(shí)。
【文檔編號(hào)】G01N15/08GK103969164SQ201310718471
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】郭景瑞, 王金龍, 劉曉明, 張紅闖, 魏瓊花, 李彥波, 郭蘭芬 申請(qǐng)人:河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司