[發明專利]一種用于模擬氣基還原的氣基還原裝置及氣基還原方法

有效

• 申請號: 202110127695.X
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112981029B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 王鋒;萬新宇;沈朋飛;高建軍;何鵬
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院;鋼研晟華科技股份有限公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 程虹

1.一種用于模擬氣基還原的氣基還原裝置，其特征在于，包括供氣單元、還原爐、動態配氣儀和背壓閥；

所述供氣單元通過動態配氣儀與還原爐的還原進氣口連接，所述供氣單元用于為還原爐提供還原氣，所述還原爐的還原出氣口與背壓閥連接；

所述還原爐包括加熱體以及與加熱體連接的加熱控制器；

實驗料置于還原爐中；

還包括與供氣單元連接的冷卻保護器，所述供氣單元還用于為冷卻保護器提供冷卻保護氣，所述冷卻保護器扣設于還原爐的頂端；

所述還原爐包括裝料籃、爐管和爐殼；從內至外，所述裝料籃、爐管、加熱體和爐殼依次設置，所述裝料籃吊設于冷卻保護器的下方；

所述還原爐還包括密封法蘭，所述密封法蘭包括上法蘭以及與上法蘭可拆卸連接的下法蘭，所述下法蘭與爐管的頂端固定連接，所述裝料籃向上移動，所述上法蘭蓋設于裝料籃的頂端，所述裝料籃與上法蘭一并從還原爐中移出進入冷卻保護器；

所述冷卻保護器的形狀為倒置的圓筒形，所述冷卻保護器的底端為開口端，所述冷卻保護器的頂端為封閉面，且頂端的中心開設冷卻保護器通孔，所述冷卻保護器的側壁沿徑向開設多個保護進氣口，所述保護進氣口通過連接管與供氣單元連接；

所述還原爐還包括還原支架，所述還原支架包括還原頂板、還原間板、還原底板和還原連接板，沿豎直方向，所述還原頂板、還原間板和還原底板從上至下依次設置且通過還原連接板連接，所述加熱體、保溫層和爐殼均設于還原間板上，所述還原頂板開設于爐管同心的頂板通孔，所述頂板通孔的直徑大于爐管的外徑且小于冷卻保護器的內徑。

2.根據權利要求1所述的用于模擬氣基還原的氣基還原裝置，其特征在于，還包括用于檢測動態配氣儀的供氣壓力的壓力計，所述壓力計設于動態配氣儀和還原進氣口之間。

3.根據權利要求2所述的用于模擬氣基還原的氣基還原裝置，其特征在于，所述背壓閥與壓力計信號連接；

所述背壓閥接收壓力計檢測的動態配氣儀的供氣壓力，比較供氣壓力與背壓閥的預設壓力得到壓力差，根據壓力差調節供氣壓力使得壓力差為零。

4.根據權利要求1所述的用于模擬氣基還原的氣基還原裝置，其特征在于，所述還原出氣口與背壓閥之間設有冷凝器。

5.根據權利要求1所述的用于模擬氣基還原的氣基還原裝置，其特征在于，所述背壓閥的出氣端設有尾氣燃燒器。

6.根據權利要求1所述的用于模擬氣基還原的氣基還原裝置，其特征在于，所述供氣單元包括多個供氣瓶，每個供氣瓶中盛裝一種還原氣，多個供氣瓶中的還原氣相同或不同。

7.一種用于模擬氣基還原的氣基還原方法，其特征在于，采用權利要求1至6任一項所述的用于模擬氣基還原的氣基還原裝置，所述氣基還原方法包括如下步驟：

步驟1：開啟供氣單元，還原氣從供氣單元中引出，經過動態配氣儀后進入還原爐；

步驟2：還原氣在還原爐內與實驗料進行氣基還原反應；

步驟3：氣基還原反應后的尾氣從還原出氣口排出，經過背壓閥后排至大氣；

還原后的實驗料移出還原爐進行冷卻。

8.根據權利要求7所述的用于模擬氣基還原的氣基還原方法，其特征在于，所述還原爐包括加熱體、爐管、裝料籃、上法蘭和下法蘭，所述步驟1之前還包括如下步驟：

步驟a：將裝有實驗料的裝料籃放入爐管內，將上法蘭和下法蘭固定連接；

步驟b：向爐管中通入氮氣；

步驟c：設置爐管的溫度和升溫曲線；

步驟d：爐管內的溫度達到還原溫度。