本实用新型专利技术提供了一种铁矿石还原、粉化、膨胀冶金性能检测装置，在加热炉体的空腔内活动设置有还原管，还原管的上、下端分别设置有气体出口、气体进口和用于称重的计重装置；混气罐的一端通过柔性连接气管与气体进口连接，混气罐的另一端连接有若干根分别与一种反应气体存储罐连通的进气管，将该个气体存储罐内存储的气体通入还原管内；所述加热炉体上设置有电热丝和测温热电偶；测温热电偶与控制柜电连接。本实用新型专利技术即可满足高温需要，又耐氧化、还原，使高温实验过程达到国标要求；采用精确电子天平进行实时的称重，保证实验过程不受外界人为干扰，完成还原样品测试结果的采样和存储以及数据的拟合，为铁矿石还原性能的研究提供了有效的支持。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及ー种铁矿石性能測定的实验装置，尤其是铁矿石还原、粉化、膨胀冶金性能检测装置。
技术介绍
铁矿石是高炉冶炼的主要原料，其质量的好坏与冶炼进程及技术经济指标有着极为密切的关系。铁矿石的还原度是评价其质量好坏的重要标准，准确检测铁矿石的相关数据如还原度、还原速率指数等对制定合理的炉料结构及正确的冶炼エ艺，提高冶炼生产的技术指标具有重要意义。随着全世界钢铁需要量逐年増加，人们对作为钢铁来源的铁矿石的研究也越来越深入。近几十年来，国内已经有高校和科研单位进行了铁矿石冶金性能检测的相关理论研究，并制定了部分国家标准。在实验室试验中，试样为烧结球团矿，參照GB/T13241-91 标准进行还原度Rt、还原速率指数测试；试验焦样均选取エ业生产的冶金焦炭，參照GB/T4000-1996标准进行焦炭反应性CRI、反应后强度CSR的测试工作。荷重软化和熔融滴落測定由于没有国家标准，目前国内有多个标准，我校资源加工与生物工程学院制定有相关标准，并在全国多家大型钢铁企业得到了推广应用。20世纪90年代初马鞍山钢铁公司钢铁研究所于进行了铁矿石还原性、还原粉化、球团膨胀三项冶金性能检测装置的研制，该装置是为制定和执行国标方法自行研制的检测装置，主要由还原装置、还原气供应、冷态转鼓、球団体积测定等附属设备组成。还原炉虽然采用了 PLC控制系统，但仅用于开关量顺序控制，温度由具有PID调节功能的温度仪表控制。但是与国外先进水平相比在检测手段、控制策略、生产エ业连续性等方面还存在一定差距。北京科技大学是制定铁矿石冶金性能检测方法国家标准的主要參加单位，铁矿石冶金性能方法測定设备和方法于1997年荣获北京科技大学实验技术成果奖，2001年己实现数字化控制、计算机数据采集及打印报告。东北大学炼铁研究所研制开发了采用计算机测控技术的新型还原炉，可以对铁矿石的还原度和还原速率指数进行准确地试验检测。江苏苏钢集团通过加强对烧结全过程的控制，使烧结矿冶金性能得到了改善，收到了明显的效果。许多科研単位对铁矿石冶金性能领域进行了有益的探索和发展，在检测手段和试验设备等方面提出了新的思路；但总体来说仅仅是在某一方面取得了进展，没有将快速发展的自动控制技术和检测，基本上不能在同一套装置上进行铁矿石还原性測定和低温还原粉化实验。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本技术的主要目的在于克服现有技术的实验装置不能在同一套装置上进行铁矿石还原性測定和低温还原粉化实验，在检测手段、控制策略、生产エ业连续性等方面存在一定差距等不足，提供一种能在同一套装置上进行铁矿石还原性測定和低温还原粉化实验铁矿石还原、粉化、膨胀冶金性能检测装置。本技术的技术方案如下铁矿石还原、粉化、膨胀冶金性能检测装置，包括中空的加热炉体和控制柜；其特征在于在加热炉体的空腔内活动设置有还原管，还原管的上、下端分别设置有气体出口和气体进ロ，在还原管的上面，设置有用于称重的计重装置；混气罐的一端通过柔性连接气管与气体进ロ连接，混气罐的另一端连接有若干根进气管，每根进气管分别与ー种反应气体存储罐连通，将该个气体存储罐内存储的气体通过进气管、混气罐后经气体进ロ通入还原管内；所述加热炉体上设置有电热丝和測量温度的测温热电偶；测温热电偶与控制柜电连接；还包括与所述控制柜连接的计算机，计算机的输出端与控制柜电连接，控制柜与加热炉体电连接，在计算机输出的指令作用下，控制加热炉体按照エ艺要求加热升温、降 温、保温；计重装置与计算机的输入端连接，将实验测得的质量及其变化的相关数据输入计算机内；在还原管的顶端设置有盖子，气体出口穿过盖子与还原管的空腔连通；在还原管空腔内设置多孔板，在多孔板上设置ー层或两层铝球，在铝球上再放置ー块多孔板，试样放在上面这块多孔板上；所述气体存储罐是四个，分别存储有氮气、一氧化碳、ニ氧化碳和氢气。进ー步的特征是将还原管通过挂架吊挂在计重装置上，动态计量反应过程中各个时段试样的实时參数。气体出口外接柔性连接气管，通过柔性连接气管与排气罐连接。柔性连接气管采用硅橡胶管；还原管2的材料采用GH3040材料。相对于现有技术，本技术的铁矿石还原、粉化、膨胀冶金性能检测装置，具有以下有益效果I、本技术的实验装置是ー种三段式还原炉，还原炉可作GB/T-13240-91、GB/T-13241-91、GB/T-13242-91三项铁矿石性能国家标准检测项目的还原试验设备。还原炉正常使用最高温度为1100で，反应管同时适应还原性和氧化性气氛，使用寿命长。炉子恒温帯长度达488mm，使用解藕控制算法，使三段式炉子控制稳定性大大提高。2、本技术实验装置采用计算机测控技术，测试软件为全中文WINDOWS平台，并选用先进的德国进ロ电子天平，实验结果由计算机自动采集自动处理，实验数据和曲线由打印机自动输出，实验数据能自动存盘保存。自动化程度高，操作简单容易。3、本技术实验装置使用连续称量的精密电子称，准确，可靠，以数字量显示，并通过RS — 232串行ロ通讯，从而使计算机随时以数字、图形曲线方式显示还原进程。4、由于三段式炉子，上、中、下三段炉温互相耦合，常规控制难以实现恒定温度控制。而本系统从理论上对该炉子进行三段解耦运算，并结合人工智能的控制策略，控制不依赖于对象的数学模型；因此，控制过程中也就不需要人为摸索控制參数。炉温控制变得十分方便。整个升温过程无需人工干预。5、升温速率和升温温度可在计算机上随意修改和调用的升温曲线可达48段。炉温控制波动值不超过+rc，全部实验过程參数都由计算机随时以图文方式记录存盘，可永久保存和随时调用、打印等。控制过程中图文并茂，具有良好人机界面。附图说明图I是铁矿石还原、粉化、膨胀冶金性能检测装置结构示意图。图2是本技术检测装置控制结构示意图；图3是本技术检测装置铁矿石高温还原性能测定过程温度控制图；图4是本技术检测装置铁矿石低温还原粉化试验测定过程温度控制图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作进ー步说明。本技术铁矿石还原、粉化、膨胀冶金性能检测装置，如图1、2所示，包括中空 的加热炉体I和对加热炉体I的升温、降温、保温进行控制的控制柜，在加热炉体I的空腔内活动设置有还原管2，还原管2上设置有气体出ロ 3和气体进ロ 4，气体出ロ 3通常设置在其上端，气体进ロ 4可以设置在其上端或下端，外接的气体通过管道从还原管2的下端进入还原管2内，还原管2内的气体从气体出ロ 3经管道排出；在还原管2的顶端设置有盖子5，在进行实验时根据需要盖上盖子；还原管2能移入或移出加热炉体I的空腔内；气体出ロ 3穿过盖子5与还原管2的空腔连通，将反应产生的气体或废气排出还原管2的空腔。在还原管2的上面，设置有用于称重的计重装置6，计重装置6可以是合适的天平，如电子天平等，计重装置6可以计量加入还原管2空腔的实验样品的质量，也可以计量反应后剩余物质的质量，还可以将还原管2通过挂架7吊挂在计重装置6上，动态计量反应过程中各个时段(温度条件下)试样的实时质量等參数，可以连续称量。混气罐8通常设置在加热炉体I的外面，混气罐8的一端通过柔性连接气管9与气体进ロ 4连接，混气罐8的另一端连接有若干根进气管10，每根进气管10上按照要求设本文档来自技高网...
【技术保护点】
铁矿石还原、粉化、膨胀冶金性能检测装置，包括中空的加热炉体（1）和控制柜；其特征在于：在加热炉体（1）的空腔内活动设置有还原管（2），还原管（2）的上、下端分别设置有气体出口（3）和气体进口（4），在还原管（2）的上面，设置有用于称重的计重装置（6）；混气罐（8）的一端通过柔性连接气管（9）与气体进口（4）连接，混气罐（8）的另一端连接有若干根进气管（10），每根进气管（10）分别与一种反应气体存储罐（11）连通，将该个气体存储罐（11）内存储的气体通过进气管（10）、混气罐（8）后经气体进口（4）通入还原管（2）内；所述加热炉体（1）上设置有电热丝（15）和测量温度的测温热电偶（16）；测温热电偶（16）与所述控制柜电连接；？？还包括与所述控制柜连接的计算机，计算机的输出端与控制柜电连接，控制柜与加热炉体（1）电连接，在计算机输出的指令作用下，控制加热炉体（1）按照工艺要求加热升温、降温、保温；计重装置（6）与计算机的输入端连接，将实验测得的质量及其变化的相关数据输入计算机内；在还原管（2）空腔内设置多孔板(12)，在多孔板(12)上设置一层或两层铝球（13)，在铝球（13)上再放置一块多孔板（12)，试样（14)放在上面这块多孔板（12)上；所述气体存储罐（11）是四个，分别存储有氮气、一氧化碳、二氧化碳和氢气。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：施金良，贾碧，谢东，王华斌，陈国荣，许弟建，余群威，吴云君，张亚军，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：实用新型
国别省市：
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