CN214121862U

CN214121862U - 一种高温球团压力机

Info

Publication number: CN214121862U
Application number: CN202022653386.XU
Authority: CN
Inventors: 胡乃峰; 李妍
Original assignee: ZHONGWEI NATIONAL ENGINEERING RESEARCH CENTER FORCOKING TECHNOLOGY Co OF Ltd LIABILITY; Sinosteel Nanjing New Material Research Institute Co Ltd
Current assignee: ZHONGWEI NATIONAL ENGINEERING RESEARCH CENTER FORCOKING TECHNOLOGY Co OF Ltd LIABILITY; Sinosteel Nanjing New Material Research Institute Co Ltd
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2020-11-16
Publication date: 2021-09-03
Anticipated expiration: 2030-11-16

Abstract

本实用新型涉及一种高温球团压力机，包括机架、炉体、施压机构、试样平台、试样平台旋转机构及试样平台升降机构；本实用新型能够在模拟高炉的高温环境及不同气氛状态下对球团矿进行加压测定，得到的球团抗压强度值能够反应球团矿使用中真实的抗压特性，从而为高炉生产提供可靠的实验数据。

Description

一种高温球团压力机

技术领域

本实用新型涉及一种球团抗压强度测试装置，尤其涉及一种高温球团压力机。

背景技术

球团抗压强度是衡量球团矿烧结质量的重要指标，进行球团抗压强度测试是钢铁企业生产过程中的重要环节。球团抗压强度是指一个铁矿球团完全破裂时所受到的最大压力负荷，其数值为一组试样中所有试样测定值的平均值。国家标准GBT14201-2018《高炉和直接还原用铁球团矿抗压强度的测定》中，采用60个以上、直径为10mm到12.5mm的球团矿，以规定的恒定压板速度(10～20mm/min)把压力负荷施加到单个球团矿上，直至球团完全破裂时所受最大压力负荷，对所有球团试样重复这个过程，试算得到的所有测量值的算术平均值即为抗压强度值。

常规的球团抗压强度测定仪能够在常温和空气状态下对球团试样进行抗压强度的测试。但实际高炉生产过程中，球团矿所处环境与常规球团抗压强度测定仪的测定环境并不相同。高炉内部为高温环境并且充满了还原性气体，因此采用常规球团抗压强度测定仪测试的抗压强度值并不足以反应球团使用中真实的抗压特性。

发明内容

本实用新型提供了一种高温球团压力机，能够在模拟高炉的高温环境及不同气氛状态下对球团矿进行加压测定，得到的球团抗压强度值能够反应球团矿使用中真实的抗压特性，从而为高炉生产提供可靠的实验数据。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种高温球团压力机，包括机架、炉体、施压机构、试样平台、试样平台旋转机构及试样平台升降机构；所述炉体固定于机架上，炉体中部的工作腔为一竖直通道；工作腔的顶部通过炉顶保温盖封闭；所述施压机构设于炉体上方并与机架相连，施压机构由依次连接的压杆驱动装置、压力传感器及高温压杆组成，高温压杆穿过炉顶保温盖后伸入工作腔内；所述试样平台升降机构与机架相连并位于炉体的下方，试样平台旋转机构设于试样升降机构上，试样平台设于试样旋转机构的顶部；试样平台的底部设炉底保温盖，在试样平台升降机构作用下，试样平台能够进出工作腔，试样平台进入工作腔后通过炉底保温盖将工作腔底部封闭；试样平台的顶部沿周向设有多个试样定位槽，球团试样置于试样定位槽中，在试样平台旋转机构作用下，试样平台能够绕竖直中心线水平旋转并使球团试样依次经过高温压杆的正下方；所述炉底保温盖上设进气口，进气管道的一端连接气源，另一端自进气口处伸入工作腔中。

一种高温球团压力机，还包括测温热电偶；所述炉顶保温盖上设热电偶安装孔，测温热电偶的测温端自热电偶安装孔处伸入工作腔中。

一种高温球团压力机，还包括废气引出及净化装置；所述废气引出及净化装置由废气管道、废气引风机及废气净化过滤器组成；所述炉顶保温盖上设废气出口，废气出口通过废气管道连接废气引风机，废气管道上设废气净化过滤器。

一种高温球团压力机，还包括试样平台清理装置；所述试样平台清理装置由清理刷及伸缩杆组成；所述试样平台具有2个工作位，一个是位于工作腔中部的承压位，另一个是位于炉体下方的准备位；所述清理刷对应准备位的试样平台顶部设置，清理刷通过水平设置的伸缩杆与机架相连。

所述炉体内设有多组电加热元件，电加热元件在工作腔的外围沿周向均匀设置。

所述压杆驱动装置由压杆驱动电机、螺旋传动机构一及升降滑套一组成；压杆驱动电机通过上部支架与机架固定连接；螺旋传动机构一由丝杠一及升降滑套一组成，升降滑套一与上部支架通过滑轨一滑动连接；压杆驱动电机的输出轴带动丝杠一旋转，丝杠一与升降滑套一通过螺纹配合传动，并使升降滑套一竖直移动，升降滑套一的底部通过压力传感器连接高温压杆。

所述试样平台升降机构由升降驱动电机、螺旋传动机构二及升降滑套二组成；升降驱动电机通过下部支架与机架固定连接；螺旋传动机构二由丝杠二及升降滑套二组成，升降滑套二与下部支架通过滑轨二滑动连接；升降驱动电机的输出轴带动丝杠二旋转，丝杠二与升降滑套二通过螺纹配合传动，并使升降滑套二竖直移动。

所述试样平台旋转机构为旋转驱动电机；所述旋转驱动电机设于升降滑套二的顶部，旋转驱动电机的输出轴向上伸出连接试样平台。

压杆驱动装置中的压杆驱动电机、试样平台升降机构中的升降驱动电机、试样平台旋转机构中的旋转驱动电机均为伺服电机。

压杆驱动装置中的压杆驱动电机、测温热电偶、废气引风机、炉体内的电加热元件、试样平台升降机构中的升降驱动电机、试样平台旋转机构中的旋转驱动电机、试样平台清理机构中的伸缩杆分别连接控制系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

能够在模拟高炉的高温环境及不同气氛状态下对球团矿进行加压测定，得到的球团抗压强度值能够反应球团矿使用中真实的抗压特性，从而为高炉生产提供可靠的实验数据。

附图说明

图1是本实用新型所述一种高温球团压力机的结构示意图。

图2是本实用新型所述球团定位槽在试样平台顶部的分布示意图。

图中：1.机架 2.上部支架 3.压杆驱动电机 4.丝杠一 5.滑轨一 6.升降滑套一7.压力传感器 8.测温热电偶 9.炉顶保温盖 10.高温压杆 11.废气引风机 12.炉体 13.球团试样 14.电加热元件 15.试样平台 151.球团定位槽 16.炉底保温盖 17.进气管道18.旋转驱动电机 19.升降滑套二 20.滑轨二 21.丝杠二 22.下部支架 23.升降驱动电机24.伸缩杆 25.清理刷

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本实用新型所述一种高温球团压力机，包括机架1、炉体12、施压机构、试样平台15、试样平台旋转机构及试样平台升降机构；所述炉体12固定于机架1上，炉体12中部的工作腔为一竖直通道；工作腔的顶部通过炉顶保温盖9封闭；所述施压机构设于炉体12上方并与机架1相连，施压机构由依次连接的压杆驱动装置、压力传感器7及高温压杆10组成，高温压杆10穿过炉顶保温盖9后伸入工作腔内；所述试样平台升降机构与机架1相连并位于炉体12的下方，试样平台旋转机构设于试样升降机构上，试样平台15设于试样旋转机构的顶部；试样平台15的底部设炉底保温盖16，在试样平台升降机构作用下，试样平台15能够进出工作腔，试样平台15进入工作腔后通过炉底保温盖16将工作腔底部封闭；如图2所示，试样平台15的顶部沿周向设有多个试样定位槽151，球团试样13置于试样定位槽151中，在试样平台旋转机构作用下，试样平台15能够绕竖直中心线水平旋转并使球团试样13依次经过高温压杆10的正下方；所述炉底保温盖16上设进气口，进气管道17的一端连接气源，另一端自进气口处伸入工作腔中。

一种高温球团压力机，还包括测温热电偶8；所述炉顶保温盖9上设热电偶安装孔，测温热电偶8的测温端自热电偶安装孔处伸入工作腔中。

一种高温球团压力机，还包括废气引出及净化装置；所述废气引出及净化装置由废气管道、废气引风机11及废气净化过滤器组成；所述炉顶保温盖9上设废气出口，废气出口通过废气管道连接废气引风机11，废气管道上设废气净化过滤器。

一种高温球团压力机，还包括试样平台清理装置；所述试样平台清理装置由清理刷25及伸缩杆24组成；所述试样平台15具有2个工作位，一个是位于工作腔中部的承压位，另一个是位于炉体12下方的准备位；所述清理刷25对应准备位的试样平台15顶部设置，清理刷25通过水平设置的伸缩杆24与机架1相连。

所述炉体12内设有多组电加热元件14，电加热元件14在工作腔的外围沿周向均匀设置。

所述压杆驱动装置由压杆驱动电机3、螺旋传动机构一及升降滑套一6组成；压杆驱动电机3通过上部支架2与机架1固定连接；螺旋传动机构一由丝杠一4及升降滑套一6组成，升降滑套一6与上部支架2通过滑轨一5滑动连接；压杆驱动电机3的输出轴带动丝杠一4旋转，丝杠一4与升降滑套一6通过螺纹配合传动，并使升降滑套一6竖直移动，升降滑套一6的底部通过压力传感器7连接高温压杆10。

所述试样平台升降机构由升降驱动电机23、螺旋传动机构二及升降滑套二19组成；升降驱动电机23通过下部支架22与机架1固定连接；螺旋传动机构二由丝杠二21及升降滑套二19组成，升降滑套二19与下部支架22通过滑轨二20滑动连接；升降驱动电机23的输出轴带动丝杠二21旋转，丝杠二21与升降滑套二19通过螺纹配合传动，并使升降滑套二19竖直移动。

所述试样平台旋转机构为旋转驱动电机18；所述旋转驱动电机18设于升降滑套二19的顶部，旋转驱动电机18的输出轴向上伸出连接试样平台15。

压杆驱动装置中的压杆驱动电机3、试样平台升降机构中的升降驱动电机23、试样平台旋转机构中的旋转驱动电机18均为伺服电机。

压杆驱动装置中的压杆驱动电机3、测温热电偶8、废气引风机11、炉体12内的电加热元件14、试样平台升降机构中的升降驱动电机23、试样平台旋转机构中的旋转驱动电机18、试样平台清理机构中的伸缩杆24分别连接控制系统。

本实用新型所述一种高温球团压力机中，施压机构采用伺服电机通过丝杠一4与升降滑套一6配合，将旋转运动转化成直线运动。丝杠一4的下端连接的压力传感器7用于球团试样13抗压强度检测。压力传感器7的下端连接高温压杆10用于对球团试样13施加压力。

炉体12采用一次成型炉体，温度控制采用中心控温形式，使温度更接近球团试样13的温度。炉体12底部设进气孔与进气管道17相连，实验时向工作腔内通入不同气体(如氮气或混合气体)，以测定球团试样13在不同气氛中的抗压强度值。

试样平台升降机构采用伺服电机，通过丝杠二21与升降滑套二19配合，将旋转运动转化为直线运动。试样平台旋转机构通过伺服电机带动试样平台15水平转动。

试样平台清理机构用于在球团试样13压碎后，试样平台15下降至炉体12下方时，对试样碎渣进行清理；能够有效减少实验人员的劳动强度，并可避免实验人员接近高温区进行操作，保证安全。所述伸缩杆24为气缸、电动推杆、电液动推杆或其它直线驱动装置。

实验开始时，由控制系统控制，升降驱动电机将试样平台下降至炉体下方。在试样平台顶部的球团定位槽内根据需要放置对应数量的球团试样，控制系统根据球团的放置数量及位置进行初步设定，使试验平台的旋转及压杆的压下与其相配合。球团试样放置完成后，通过升降驱动电机将载有球团试样的试样平台升至炉体内的工作腔中。启动升温程序，对球团试样进行加热，到达设定温度后保持恒温状态。向工作腔内通入单种气体或混合气体，同时启动废气引风机排除废气。通过旋转驱动电机转动试样平台，当旋转至设定角度时试样平台停止，压杆驱动电机带动高温压杆下移对球团试样进行高温抗压测试。数据结果通过压力传感器在计算机终端绘制出压力曲线并记录压溃值。然后高温压杆升起，试样平台旋转，使下一球团试样移至高温压杆的正下方，重复上述实验过程，直到全部球团试样均完成压溃。计算机根据设定误差去掉不合理实验数值，然后计算本组实验的抗压强度平均值。

实验结束后，通过升降驱动电机将试样平台下降至炉体下方的准备位。伸缩杆带动清理刷前伸与试样平台顶面接触，通过试样平台旋转对其顶部的球团碎渣进行清理，清理后的球团碎渣收集到废料箱中。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种高温球团压力机，其特征在于，包括机架、炉体、施压机构、试样平台、试样平台旋转机构及试样平台升降机构；所述炉体固定于机架上，炉体中部的工作腔为一竖直通道；工作腔的顶部通过炉顶保温盖封闭；所述施压机构设于炉体上方并与机架相连，施压机构由依次连接的压杆驱动装置、压力传感器及高温压杆组成，高温压杆穿过炉顶保温盖后伸入工作腔内；所述试样平台升降机构与机架相连并位于炉体的下方，试样平台旋转机构设于试样升降机构上，试样平台设于试样旋转机构的顶部；试样平台的底部设炉底保温盖，在试样平台升降机构作用下，试样平台能够进出工作腔，试样平台进入工作腔后通过炉底保温盖将工作腔底部封闭；试样平台的顶部沿周向设有多个试样定位槽，球团试样置于试样定位槽中，在试样平台旋转机构作用下，试样平台能够绕竖直中心线水平旋转并使球团试样依次经过高温压杆的正下方；所述炉底保温盖上设进气口，进气管道的一端连接气源，另一端自进气口处伸入工作腔中。

2.根据权利要求1所述的一种高温球团压力机，其特征在于，还包括测温热电偶；所述炉顶保温盖上设热电偶安装孔，测温热电偶的测温端自热电偶安装孔处伸入工作腔中。

3.根据权利要求1所述的一种高温球团压力机，其特征在于，还包括废气引出及净化装置；所述废气引出及净化装置由废气管道、废气引风机及废气净化过滤器组成；所述炉顶保温盖上设废气出口，废气出口通过废气管道连接废气引风机，废气管道上设废气净化过滤器。

4.根据权利要求1所述的一种高温球团压力机，其特征在于，还包括试样平台清理装置；所述试样平台清理装置由清理刷及伸缩杆组成；所述试样平台具有2个工作位，一个是位于工作腔中部的承压位，另一个是位于炉体下方的准备位；所述清理刷对应准备位的试样平台顶部设置，清理刷通过水平设置的伸缩杆与机架相连。

5.根据权利要求1所述的一种高温球团压力机，其特征在于，所述炉体内设有多组电加热元件，电加热元件在工作腔的外围沿周向均匀设置。

6.根据权利要求1所述的一种高温球团压力机，其特征在于，所述压杆驱动装置由压杆驱动电机、螺旋传动机构一及升降滑套一组成；压杆驱动电机通过上部支架与机架固定连接；螺旋传动机构一由丝杠一及升降滑套一组成，升降滑套一与上部支架通过滑轨一滑动连接；压杆驱动电机的输出轴带动丝杠一旋转，丝杠一与升降滑套一通过螺纹配合传动，并使升降滑套一竖直移动，升降滑套一的底部通过压力传感器连接高温压杆。

7.根据权利要求1所述的一种高温球团压力机，其特征在于，所述试样平台升降机构由升降驱动电机、螺旋传动机构二及升降滑套二组成；升降驱动电机通过下部支架与机架固定连接；螺旋传动机构二由丝杠二及升降滑套二组成，升降滑套二与下部支架通过滑轨二滑动连接；升降驱动电机的输出轴带动丝杠二旋转，丝杠二与升降滑套二通过螺纹配合传动，并使升降滑套二竖直移动。

8.根据权利要求1所述的一种高温球团压力机，其特征在于，所述试样平台旋转机构为旋转驱动电机；所述旋转驱动电机设于升降滑套二的顶部，旋转驱动电机的输出轴向上伸出连接试样平台。

9.根据权利要求1所述的一种高温球团压力机，其特征在于，压杆驱动装置中的压杆驱动电机、试样平台升降机构中的升降驱动电机、试样平台旋转机构中的旋转驱动电机均为伺服电机。

10.根据权利要求1所述的一种高温球团压力机，其特征在于，压杆驱动装置中的压杆驱动电机、测温热电偶、废气引风机、炉体内的电加热元件、试样平台升降机构中的升降驱动电机、试样平台旋转机构中的旋转驱动电机、试样平台清理机构中的伸缩杆分别连接控制系统。