[發(fā)明專利]一種鋼坯氧化燒損的模擬測試裝置及方法

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• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112285268A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 劉功國;田中君;彭碧君;齊建玲
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 曾勇;羅貴飛

1.一種鋼坯氧化燒損的模擬測試裝置，其特征在于：包括混氣裝置(13)、混合煤氣管道(16)、燒嘴(1)、燃燒爐(2)、均風室(6)、煙氣管路(7)、供風管道(9)、氣體分析系統(tǒng)(8)和支撐桿(17)，所述混氣裝置(13)、混合煤氣管道(16)、燒嘴(1)、燃燒爐(2)、均風室(6)、煙氣管路(7)依次連接，供風管道(9)一端與燒嘴(1)連接，所述混氣裝置(13)側壁上間隔設置有高爐煤氣管道(10)、轉爐煤氣管道(11)和焦爐煤氣管道(12)；還包括取氣孔(3)、流量檢測調節(jié)裝置(15)和溫度檢測裝置(14)，所述取氣孔(3)設置在供風管道(9)和煙氣管路(7)上，溫度檢測裝置(14)設置在燃燒爐(2)、供風管道(9)、混合煤氣管道(16)和煙氣管路(7)上，流量檢測調節(jié)裝置(15)設置在供風管道(9)、混合煤氣管道(16)和煙氣管路(7)上，氣體分析系統(tǒng)(8)通過管道分別與取氣孔(3)連接，所述支撐桿(17)沿燃燒爐(2)徑向間隔設置且位于燃燒爐(2)軸線上方，燃燒爐(2)遠離燒嘴(1)端部設置有可密閉的檢修門(4)。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種鋼坯氧化燒損的模擬測試裝置，其特征在于：均風室(6)的進、出口處均設置有均風器(5)。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種鋼坯氧化燒損的模擬測試裝置，其特征在于：供風管道(9)遠離燒嘴(1)端設置有電加熱系統(tǒng)(19)。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種鋼坯氧化燒損的模擬測試裝置，其特征在于：所述支撐桿(17)的正上方和正下方的燃燒爐(2)側壁上至少各設置1組溫度檢測裝置(14)。

5.根據(jù)權利要求1所述的權利要求所述的一種鋼坯氧化燒損的模擬測試裝置，其特征在于：所述支撐桿(17)位于燃燒爐(2)爐身從燒嘴(2)連接端至檢修門(4)長度的1/2-4/5范圍內。

6.根據(jù)權利要求1所述的權利要求所述的一種鋼坯氧化燒損的模擬測試裝置，其特征在于：所述支撐桿(17)由高強度、高熔點的耐火材料制備，或是通水冷卻的金屬管，且形狀為圓棒形。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種鋼坯氧化燒損的模擬測試裝置，其特征在于：所述氣體分析系統(tǒng)(8)包含煤氣成分分析儀、煙氣成分分析儀以及集中控制和數(shù)據(jù)采集集成系統(tǒng)。

8.一種鋼坯氧化燒損的模擬測試方法，其特征在于：包括權利要求1至7任一權利要求所述的測試裝置，其步驟如下：

a、測試分析準備階段，加工鋼坯樣(18)并測量其質量為M₀且總表面積為A₀，將鋼坯樣放置于支撐桿(17)上，保持鋼坯樣(18)在燃燒爐(2)的爐膛中心，關閉檢修門(4)；

b、測試準備階段，根據(jù)加熱爐實際加熱該鋼種的煤氣種類，選擇高爐煤氣管道(10)、轉爐煤氣管道(11)、焦爐煤氣管道(12)中一種或幾種的混合，并通過氣體分析系統(tǒng)(8)進行組分分析，由煤氣組分和常規(guī)空氣成分，計算出理論空煤比值K，并以此作為調整空氣過剩系數(shù)α的依據(jù)；

c、將α值設定在1.0至1.5范圍內，按比例給入一定量的煤氣和空氣，點火燃燒測試開始，連續(xù)記錄燃燒爐(2)爐身設置的各點爐膛檢測溫度取均值為T，同時氣體分析系統(tǒng)(8)從煙氣管道(7)抽取煙氣進行連續(xù)在線煙氣組分分析直至測試過程結束；

d、達到加熱時間后，停止煤氣燃燒并從檢修門(4)取出鋼坯樣(18)并快速強制水冷，完全清除表面氧化鐵皮層后稱重記錄質量值為M₁，根據(jù)鋼坯樣(18)的氧化燒損率β₁的計算式β₁＝(M₀-M₁)/M₁×100％計算β₁，該鋼坯樣(18)對應在加熱爐實際生產(chǎn)加熱的同鋼種鋼坯，其測定的質量為M鋼坯，總表面積為A鋼坯，則氧化燒損率β鋼坯(％)計算式為β鋼坯＝(A鋼坯/M鋼坯)/(A₀/M₀)×β₁×100％。