[發明專利]模擬焦炭在高爐反應的裝置及方法

有效

• 申請號: 201610651307.7
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN106053758B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 王元生;薛改鳳;常紅兵;鮑俊芳;鄭俊平;張慶喜;仉翼鵬;力飛;李進;強農場;陳明;孫竹;張雪紅;項茹;魯婷;陳鵬;陳細濤;詹立志;任玉明;宋子逵
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;G01N25/00;G01N1/28
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 鐘鋒

1.一種模擬焦炭在高爐反應的裝置，其特征在于：包括剛玉管、剛玉盒、剛玉篩板、剛玉桿、立柱、懸臂，所述立柱位于遠離鐵口靠近主溝溝頭區域的主溝的一側；

所述剛玉盒上帶有若干第一篩孔，并固定在剛玉管的底部；

所述剛玉管的上部設有若干第二篩孔，所述剛玉管的頂部設有剛玉蓋，剛玉蓋通過懸臂與立柱連接；懸臂分別與懸臂升降機構、懸臂旋轉機構連接；懸臂升降機構帶動懸臂升降，從而帶動剛玉管上下移動；懸臂旋轉機構帶動懸臂繞立柱旋轉，從而帶動剛玉管旋轉；

所述剛玉桿穿過剛玉蓋伸入剛玉管內，與剛玉管內的剛玉篩板連接，剛玉篩板的下方一側設有剛玉刷；剛玉桿分別與剛玉桿升降機構、剛玉桿旋轉機構連接；剛玉桿升降機構帶動剛玉桿上下移動，從而帶動剛玉篩板上下移動；剛玉旋轉機構帶動剛玉桿旋轉，從而帶動剛玉刷旋轉。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述懸臂升降機構、懸臂旋轉機構、剛玉桿升降機構、剛玉桿旋轉機構均包括電機。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：第一篩孔、第二篩孔的直徑為0.3-0.7mm；剛玉篩板上的篩孔直徑為0.3-0.7mm。

4.一種模擬焦炭在高爐反應的方法，其特征在于，采用如權利要求1-3中任一所述的模擬焦炭在高爐反應的裝置，包括如下步驟：

1）、將焦炭破碎、篩分后，制成球形；

2）、將球形焦炭放入烘箱中干燥；

3）、將干燥后的焦炭在高溫條件下與CO₂反應，得到經高溫反應劣化后的焦炭；

4）、將步驟3）中的焦炭放入剛玉盒中，再將剛玉盒放入剛玉管；通過懸臂旋轉機構使剛玉管旋轉至主溝上方；通過懸臂升降機構使懸臂緩慢下降，從而使剛玉管也緩慢下降，當主溝內的爐渣液面漫過剛玉管上部的第一篩孔后，剛玉管停止下降；液態渣鐵通過剛玉管的第一篩孔以及剛玉盒上的第二篩孔進入剛玉盒內，使焦炭浸潤在高溫鐵水中；通過剛玉桿升降機構使剛玉桿下降，從而使剛玉篩板先后經過爐渣液面、鐵水液面后置于剛玉盒上方；剛玉刷隨著剛玉篩板下降后位于剛玉盒的外壁與剛玉管的內壁之間；通過剛玉桿旋轉機構使剛玉篩板旋轉，從而使剛玉刷做周向運動，攪動液態渣鐵；攪動一定時間后，通過懸臂升降機構上提懸臂，使剛玉管的低端位于爐渣液面上方；通過懸臂旋轉機構使剛玉盒旋轉至主溝一側，取出剛玉管內的高溫焦炭以進行焦炭高溫性能的測定。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：步驟1）中，所述球形的直徑為40mm。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：步驟2）中，將球形焦炭放入烘箱中，在165-170℃溫度下保溫2h。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：步驟3）中，將干燥后的焦炭在高溫條件下與CO2反應，得到經高溫反應劣化后的焦炭的方法為：將干燥后的焦炭放入反應器中，反應器的爐體開始升溫，在爐體升溫的同時通入N₂保護氣體；當溫度升至1100-1300℃時，停止通入N₂，向爐體內通入CO₂，焦炭與CO₂發生反應；在焦炭與CO₂反應的同時，保持恒溫1-2h；降溫，即得到經高溫反應劣化后的焦炭。