[發明專利]一種模擬高爐條件下天然塊礦熱裂測試評價裝置及方法在審
| 申請號: | 202210197585.5 | 申請日: | 2022-03-01 |
| 公開(公告)號: | CN114689650A | 公開(公告)日: | 2022-07-01 |
| 發明(設計)人: | 祁成林;馮根生 | 申請(專利權)人: | 北京科技大學 |
| 主分類號: | G01N25/54 | 分類號: | G01N25/54;G01N5/04 |
| 代理公司: | 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237 | 代理人: | 張仲波;于春曉 |
| 地址: | 100083*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 模擬 高爐 條件下 天然 塊礦熱裂 測試 評價 裝置 方法 | ||
1.一種模擬高爐條件下天然塊礦熱裂測試評價裝置,其特征在于,包括加熱系統、反應系統、控制系統和供氣系統,
加熱系統為高溫爐,包括電阻絲、高溫爐爐體、爐溫熱電偶,反應系統包括反應爐管、爐管篩、軸承座、爐管旋轉機構、測溫熱電偶和滑動組件,控制系統包括壓力表、氣路控制區、爐管旋轉控制區、爐體移動控制區和溫控系統,供氣系統包括出氣口和進氣口;
高溫爐爐體中空,能夠放入反應爐管,高溫爐爐體內置電阻絲,爐體內壁設置耐火磚,高溫爐爐體內壁設置爐溫熱電偶,高溫爐爐體內設置測溫熱電偶,高溫爐爐體置于滑動組件上;反應爐管能夠隨爐管旋轉機構旋轉,反應爐管通過進氣口通入反應氣體,并通過出氣口將氣體排出,出氣口處安裝壓力表;反應爐管開口處設置爐管篩;整體裝置通過氣路控制區對供氣系統進行控制,通過爐管旋轉控制區對爐管旋轉機構進行控制,通過爐體移動控制區對高溫爐爐體進行控制,通過溫控系統對高溫爐內溫度進行控制。
2.根據權利要求1所述的模擬高爐條件下天然塊礦熱裂測試評價裝置,其特征在于,所述反應爐管4開口處通過密封法蘭密封。
3.根據權利要求2所述的模擬高爐條件下天然塊礦熱裂測試評價裝置,其特征在于,所述密封法蘭上開孔,連接旋轉管,旋轉管置于軸承座上,旋轉管帶動反應爐管隨爐管旋轉機構旋轉;旋轉管上設置進氣口和出氣口。
4.根據權利要求1所述的模擬高爐條件下天然塊礦熱裂測試評價裝置的試驗方法,其特征在于,包括步驟如下:
S1:取20-25mm的天然塊礦樣品烘干后,作為反應物料;
S2:將反應物料置于反應爐管內,安裝爐管篩,并加裝密封法蘭,將反應爐管置于軸承座上;
S3:通過溫控系統將高溫爐爐體內溫度升至反應溫度;
S4:通過氣路控制區控制氣體通入反應爐管;
S5:通過爐體移動控制區控制滑動組件,使反應爐管置于高溫爐爐體內;
S6:待高溫爐爐體穩定后,通過爐管旋轉控制區控制爐管旋轉機構帶動反應爐管旋轉;
S7:反應一段時間后,通過氣路控制區停止氣體輸入,通過爐管旋轉控制區停止反應爐管旋轉,同時通過爐體移動控制區將高溫爐爐體復位;
S8:待反應爐管冷卻至室溫后,取出反應物料,過篩,稱重;
S9:根據S8中篩分結果,計算塊礦動態熱裂反應參數。
5.根據權利要求4所述的模擬高爐條件下天然塊礦熱裂測試評價裝置的試驗方法,其特征在于,所述S1中烘干溫度為105℃±1℃,烘干時間不少于4小時。
6.根據權利要求4所述的模擬高爐條件下天然塊礦熱裂測試評價裝置的試驗方法,其特征在于,所述S3中反應溫度為700℃-1100℃。
7.根據權利要求4所述的模擬高爐條件下天然塊礦熱裂測試評價裝置的試驗方法,其特征在于,所述S4中氣體為N2及CO,N2流量為10.5L/min,CO流量為4.5L/min,總計15L/min。
8.根據權利要求4所述的模擬高爐條件下天然塊礦熱裂測試評價裝置的試驗方法,其特征在于,所述S6中反應爐管轉速為5-30r/min。
9.根據權利要求4所述的模擬高爐條件下天然塊礦熱裂測試評價裝置的試驗方法,其特征在于,所述S7反應時間為30-60min。
10.根據權利要求4所述的模擬高爐條件下天然塊礦熱裂測試評價裝置的試驗方法,其特征在于,所述S9中以6.3mm的所占比例作為塊礦熱爆裂指數。
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