CN220438211U - 一种铁矿石和焦炭耦合冶金性能检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铁矿石和焦炭耦合冶金性能检测装置，包括电加热炉，电加热炉的左右两侧均安装有加热炉升降装置，电加热炉内安装有加热机构，加热机构的下侧设有支撑机构，支撑机构的底部安装有称量系统托盘，称量系统托盘的下侧设有电子天平本体，电子天平本体的底部安装有电子天平托板，加热电炉的一侧设有主控机构。该方法采用规定质量和粒度的反应后焦炭‑铁矿石‑焦炭分层试料，在荷重、升温还原条件下，检测试料的质量、高度位移、气体压力差和成分‑时间/温度关系曲线，用得到的不同反应阶段的铁矿石间接还原度、直接还原度、软化和熔融特性参数、焦炭反应率和反应后强度评价铁矿石与焦炭耦合冶金性能。

Description

一种铁矿石和焦炭耦合冶金性能检测装置

技术领域

本实用新型涉及高炉炼铁技术领域，具体为一种铁矿石和焦炭耦合冶金性能检测装置。

背景技术

高炉是一个生产铁水的逆流反应器，是从炉顶分批次装入，在炉内呈层状交替分布铁矿石与焦炭，在与炉缸上方风口处焦炭及喷吹燃料与热风发生燃烧反应产生的高温煤气逆流中，实现铁矿石还原、熔化与造渣过程。

这里的术语“铁矿石”是指高炉用任何铁矿石类型，不限于单一类型，而是可以是不同类型的混合物，包括制备的烧结矿、球团矿，还包括天然块矿和它们的配合矿。铁矿石还原时组成将发生变化，例如，当铁矿石通过高炉时，它可以从赤铁矿（Fe2O3）到磁铁矿（Fe3O4）再到浮式体（FeO）。除非本说明书中另有说明，否则无论剩余的结合氧的量如何，说明书中一般使用术语铁矿石。

通常，高炉内层状交替分布铁矿石和焦炭为35~45层，这种层状结构一致保持到含铁矿料熔化，从上至下形成不同区域。不考虑氢对铁矿石的还原，主要有三种反应：一是，铁矿石与煤气中CO发生间接还原FeO+CO= FeO+CO2（1）；二是，间接还原生成的CO2与焦炭中的C发生溶损反应CO2+C=2CO（2）；三是，间接还原（1）和碳溶损反应（2）二者叠加为直接还原FeO+C=Fe+CO（3）。

高炉各区内进行的还原反应及特征为：

① 固态铁矿石层与焦炭层交替分布的块状带，主要进行气-固间接还原和少量直接还原；

② 铁矿石软熔层与焦炭层交替分布的软化-熔融带，软熔层对煤气阻力很大，煤气流绝大部分从焦炭层（焦窗）穿过，在绕过软熔层时产生横向流动；反应为主，主要进行造渣和固-液-气直接还原；

③ 疏松焦炭区和压实焦炭区（死料柱）构成的滴落带，煤气和渣铁液滴在焦炭颗粒之间的空隙中相向运动，同时完成熔渣中残留FeO的直接还原等。

高炉生产过程中严格控制铁矿石和焦炭冶金性能，使各区域达到较佳的工作状态，保证高质量完成冶炼过程。为此，已制定了一些铁矿石和焦炭冶金性能的检验指标和试验方法，主要有：评价铁矿石还原性对高炉上部间接还原率影响的铁矿石还原性RI测定（GB/T13241-2017）；评价铁矿石软熔性能对软熔带厚度和位置对高炉透气性的影响的铁矿石高温荷重还原软熔滴落性能测定方法（GB/T34211-2017）；评价焦炭溶损劣化对焦炭层床透气性和透液性影响的焦炭反应性CRI和反应后强度CSR（GB/T4000-2017）等。同时认为，高炉冶炼用还原性好的铁矿石，有利于发展间接还原；用软化开始温度较高、熔滴温度较高、软化和熔滴温度区间较窄的铁矿石，有利于改善软熔带的透气性；用反应性CRI低及反应后强度CSR高的焦炭，有利于改善焦炭层床的透液性和透气性。

上述测定方法没有模拟高炉条件下各区内进行的还原反应及特征，主要表现在：

① 高炉内间接还原发展，一是，取决于固体铁矿石的还原性；二是，间接还原及其与直接还原共存区域的分布，与焦炭反应性和铁矿石高温还原性密切相关。显然，铁矿石还原性测定的RI与后者无关。

② 软熔带对高炉工况的限制，一是，软熔带透气性对提高生产率的制约；二是，软熔带热量消耗限制对最低工作区域的制约。而铁矿石高温荷重还原软熔滴落性能测定只能评价软熔带的透气性，不能评价其热消耗。

③ 高炉内焦炭的溶损劣化程度，一是，取决于与直接还原度相关的溶损率；二是，不同直接还原区域内焦炭溶损行为及特性。显然，焦炭的CRI及CSR测定与这二者均没有关联。

以下文献1和2报导了焦炭反应性对铁矿石软化熔融性能影响

文献1，钢铁，2016，Vol.51，No.2，p 10-14；

文献2，ISIJ International, 2011，Vol. 51, No. 8, p 1322–1332。

文献1报导：铁矿石荷重还原软熔滴落试验测定时，在铁矿石试料上下铺不同反应性的焦炭，影响铁矿石的熔融滴落性能，但缺少铁矿石还原反应与焦炭溶损反应和软化熔融性能关联信息。文献2报导：采用带有检测输出气体成分和质量流量的软化熔融炉评价焦炭反应性对铁矿石软化-熔融性能影响。实验时采用焦、矿、焦、矿试样从下至上分层装入坩埚，矿焦试样粒度均为10~20mm，每层高度为75mm 。但缺少铁矿石与焦炭耦合直接还原信息，不能评价焦炭溶损劣化特性。

由此可见，目前缺少一种评价铁矿石和焦炭耦合性能的方法，为合理调控铁矿石质量、焦炭质量和炉料结构，改善高炉操作提供技术保障。

发明内容

本实用新型提供了一种铁矿石和焦炭耦合冶金性能评价方法及检测装置，其目的是采用一定质量比和粒度比、从下至上分别为溶损一定程度的焦炭-铁矿石-焦炭分层试料，在荷重、程序升温、通入还原性气体的条件下，试验测定铁矿石的间接还原、直接还原、软化和熔融、焦炭溶损及劣化行为和特性，用于分析判断铁矿石与焦炭耦合冶金性能对高炉各区域工作状态的影响。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种铁矿石和焦炭耦合冶金性能检测装置，包括电加热炉，所述电加热炉的左右两侧均安装有加热炉升降装置，所述电加热炉内安装有加热机构，所述加热机构的下侧设有支撑机构，所述支撑机构的底部安装有称量系统托盘，所述称量系统托盘的下侧设有电子天平本体，所述电子天平本体的底部安装有电子天平托板，所述电加热炉的一侧设有主控机构。

优选的,所述加热机构包括若干加热体硅钼棒，若干所述加热体硅钼棒两两一组呈左右对称安置于所述电加热炉内，所述电加热炉内且位于若干所述加热体硅钼棒之间安装有施荷重石墨管，所述施荷重石墨管内上侧安装有施荷重石墨压头，所述施荷重石墨压头的下侧设有盛试料石墨坩埚，所述盛试料石墨坩埚内自下到上依次设有反应后焦炭、铁矿石以及焦炭，所述施荷重石墨压头与最上层的所述焦炭相接触，所述盛试料石墨坩埚的下侧设有导气部。

优选的,所述导气部包括安置于所述盛试料石墨坩埚底部且位于所述施荷重石墨管内的导气管，所述盛试料石墨坩埚的底部一体成型的开设有若干出气头，所述出气头与所述导气管插接相连，所述导气管内开安插有测温热电偶本体，所述测温热电偶本体的外壁上下两侧分别安装有测温热电偶上石墨保护管和测温热电偶下石墨保护管，所述导气管内安装有承接熔化渣铁石墨坩埚，所述测温热电偶本体贯穿所述承接熔化渣铁石墨坩埚。

优选的,所述支撑机构包括安置于所述施荷重石墨管底端的施荷重管固定法兰，所述施荷重管固定法兰的下侧设有施荷重压板，所述施荷重压板的四角处均设有施荷重气缸，所述施荷重压板的下侧设有反应施荷重系统托板支架，所述施荷重气缸的伸缩端与所述反应施荷重系统托板支架相连接，所述施荷重压板和所述反应施荷重系统托板支架之间设有位移传感器，所述反应施荷重系统托板支架与所述称量系统托盘相连接，所述反应施荷重系统托板支架上安装有盛试料坩埚支管固定法兰，所述导气管贯穿所述施荷重压板与所述盛试料坩埚支管固定法兰插接相连。

优选的,所述反应施荷重系统托板支架的底部安插有进气口，所述进气口贯穿所述盛试料坩埚支管固定法兰与所述导气管相连通，所述导气管和所述施荷重压板之间设有出气口，所述导气管外且位于所述出气口处安装有冷却气体盘管，所述施荷重石墨管的外环面上且位于所述电加热炉和所述施荷重压板之间安插有气体产物组成分析出口，所述施荷重石墨管的外环面上且位于气体产物组成分析出口的上侧安插有施荷重石墨管保护气体通入管。

优选的,所述主控机构包括设于电加热炉一侧的控温系统，所述控温系统的下侧依次安装有气体分析仪、质量流量控制器供气系统、计算机控制数据采集系统，所述进气口和所述质量流量控制器供气系统之间设有差压变送器，所述反应施荷重系统托板支架上安装有施荷重阀门，所述施荷重阀门与所述计算机控制数据采集系统电性相连，所述电加热炉内安插有控温热电偶，所述控温热电偶与所述控温系统电性相连。

有益效果

本实用新型提供了一种铁矿石和焦炭耦合冶金性能检测装置。具备以下有益效果:该铁矿石和焦炭耦合冶金性能检测装置具有以下有益效果：①铁矿石与焦炭耦合冶金性能包括矿焦耦合反应条件下的铁矿石间接还原、直接还原、软化、熔融、焦炭溶损及劣化等的行为和特性；

②铁矿石间接还原行为和特征包括：块状区的间接还原，块状区和软化区间接和直接还原阶段的间接还原；

③铁矿石直接还原行为和特征包括：块状区和软化区间接和直接还原共存阶段的直接还原度，熔融区的熔融还原和滴落区的滴落还原；

④铁矿石软化和熔融行为和特性包括；软化开始温度、熔融开始温度、熔化结束温度，软化温度区间、熔化温度区间、熔融阶段的透气性；

⑤焦炭溶损及劣化行为和特性包括：反应开始温度，上层焦炭的溶损率及溶损后强度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型图1的A处结构示意图。

图3为本实用新型图1的B处结构示意图。

图中：1、电加热炉；2、加热炉升降装置；3、加热体硅钼棒；4、施荷重石墨管；5、施荷重石墨压头；6、盛试料石墨坩埚；7、焦炭；8、铁矿石；9、反应后焦炭；10、导气管；11、测温热电偶上石墨保护管；12、承接熔化渣铁石墨坩埚；13、测温热电偶下石墨保护管；14、施荷重管固定法兰；15、施荷重压板；16、施荷重气缸；17、施荷重阀门；18、位移传感器；19、反应施荷重系统托板支架；20、测温热电偶本体；21、电子天平托板；22、电子天平本体；23、称量系统托盘；24、差压变送器；25、进气口；26、盛试料坩埚支管固定法兰；27、出气口；28、冷却气体盘管；29、气体产物组成分析出口；30、施荷重石墨管保护气通入管；31、控温热电偶；32、控温系统；33、气体分析仪；34、质量流量控制器供气系统；35、计算机控制数据采集系统。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种铁矿石和焦炭耦合冶金性能检测装置，包括电加热炉1，所述电加热炉1的左右两侧均安装有加热炉升降装置2，所述电加热炉1内安装有加热机构，所述加热机构的下侧设有支撑机构，所述支撑机构的底部安装有称量系统托盘23，所述称量系统托盘的下侧设有电子天平本体22，所述电子天平本体22的底部安装有电子天平托板21，所述电加热炉1的一侧设有主控机构；

具体的，装置在荷重、升温还原条件下，试验检测和评价铁矿石与焦炭耦合冶金性能，也能够在有荷重的条件下在线测量试料包括矿石和焦炭在不同反应阶段的失重，从而为在线获得矿石间接还原度、直接还原度、焦炭反应温度等参数提供基本数据，采用不同反应阶段的铁矿石间接还原度、直接还原度、软化和熔融特性参数、焦炭溶损率和溶损后强度评价铁矿石与焦炭耦合冶金性能。

所述加热机构包括若干加热体硅钼棒3，若干所述加热体硅钼棒3两两一组呈左右对称安置于所述电加热炉1内，所述电加热炉1内且位于若干所述加热体硅钼棒3之间安装有施荷重石墨管4，所述施荷重石墨管4内上侧安装有施荷重石墨压头5，所述施荷重石墨压头5的下侧设有盛试料石墨坩埚6，所述盛试料石墨坩埚6内自下到上依次设有反应后焦炭9、铁矿石8以及焦炭7，所述施荷重石墨压头5与最上层的所述焦炭7相接触，所述盛试料石墨坩埚6的下侧设有导气部。

所述导气部包括安置于所述盛试料石墨坩埚6底部且位于所述施荷重石墨管4内的导气管10，所述盛试料石墨坩埚6的底部一体成型的开设有若干出气头，所述出气头与所述导气管10插接相连，所述导气管10内开安插有测温热电偶本体20，所述测温热电偶本体20的外壁上下两侧分别安装有测温热电偶上石墨保护管11和测温热电偶下石墨保护管13，所述导气管10内安装有承接熔化渣铁石墨坩埚12，所述测温热电偶本体20贯穿所述承接熔化渣铁石墨坩埚12。

所述支撑机构包括安置于所述施荷重石墨管4底端的施荷重管固定法兰14，所述施荷重管固定法兰14的下侧设有施荷重压板15，所述施荷重压板15的四角处均设有施荷重气缸16，所述施荷重压板15的下侧设有反应施荷重系统托板支架19，所述施荷重气缸16的伸缩端与所述反应施荷重系统托板支架19相连接，所述施荷重压板15和所述反应施荷重系统托板支架19之间设有位移传感器18，所述反应施荷重系统托板支架19与所述称量系统托盘23相连接，所述反应施荷重系统托板支架19上安装有盛试料坩埚支管固定法兰26，所述导气管10贯穿所述施荷重压板15与所述盛试料坩埚支管固定法兰26插接相连。

所述反应施荷重系统托板支架19的底部安插有进气口25，所述进气口25贯穿所述盛试料坩埚支管固定法兰26与所述导气管10相连通，所述导气管10和所述施荷重压板15之间设有出气口27，所述导气管10外且位于所述出气口27处安装有冷却气体盘管28，所述施荷重石墨管4的外环面上且位于所述电加热炉1和所述施荷重压板15之间安插有气体产物组成分析出口29，所述施荷重石墨管4的外环面上且位于气体产物组成分析出口29的上侧安插有施荷重石墨管保护气体通入管30。

所述主控机构包括设于电加热炉1一侧的控温系统32，所述控温系统32的下侧依次安装有气体分析仪33、质量流量控制器供气系统34、计算机控制数据采集系统35，所述进气口25和所述质量流量控制器供气系统34之间设有差压变送器24，所述反应施荷重系统托板支架19上安装有施荷重阀门17，所述施荷重阀门17与所述计算机控制数据采集系统35电性相连，所述电加热炉1内安插有控温热电偶31，所述控温热电偶31与所述控温系统32电性相连。

实施例一：采用可上下移动、下部开口的电炉作为加热炉；采用底部开孔的石墨坩埚、与其底部连接的石墨导气管及在其下部放置的承接熔滴物石墨坩埚组成反应系统；采用从导气管底部插入，穿过承接熔滴物坩埚，至石墨坩埚底部的热电偶测量的温度作为反应温度；采用石墨压头、下部装有施压板的石墨施压套管、安放在施压板上的施压气缸组成施荷重系统，通过施压气缸对施压管上的施压板施加压力，通过施压管帽传递给施压头向试料向下施荷重；采用电子天平称重，反应系统和施压系统通过称重支架一起坐在天平上；电磁流量计供还原气体CO和N2，还原气体从导气管底部气体入口通入，流经承接熔滴物石墨坩埚后，从石墨坩埚底部开孔进入，流径试料层并与反应，产生的废气从坩埚顶部排出，遇施压管帽后则向，由坩埚及导气管与施压套管的之间的缝隙向下流动、排出；采用红外线气体分析仪分析从施压套管下部的气体出口排出的含有CO和CO2的组成；采用设置在施压板上的位移传感器检测试料高度变化；采用设置在供气管路上的差压变送器检测还原气体通过试料层的压力差；采用计算机程序控制加热炉升温、气缸施压、供气，实时自动收集试料层收缩率、还原气体通过试料层的压力差、试样质量、排出气体成分数据；

实施例二：采用最大功率20kW、最高使用温度为1600℃的可升降管式电炉作为加热炉；采用低部开孔石墨坩埚，从下至上分层盛装溶损25%的焦炭、铁矿石和焦炭；采用气缸施荷重系统将压缩气体的压力转化为试料施荷重压力1kg/cm2；采用量程为30kg、感量为0.10g的电子天平称重试料的质量变化；采用红外线气体分析仪测量排出气体中的CO和CO2成分；采用位移传感器量程≥100mm，分辨率≤0.1mm检测试料层高度变化；采用差压变送器量程≥50kPa，精度≤0.25%F.S.测量还原气体通过试料的压力差。

加热炉1通过升降机构2下降使试料置于加热炉内，通过控温热电偶31检测和控制系统32进行程序升温；盛试料坩埚底部与导气管10螺纹连接，导气管底部通过法兰23固定在带有支架的检测系统托板19上；测温热电偶20从检测系统托板19下放插入、穿过承接石墨坩埚12、置于盛样坩埚3底部；测温热电偶外套有石墨上保护管11和下保护管13，在上、下保护管之间放置承接滴落物石墨坩埚12；下开口施荷重石墨套管4通过法兰14与施荷重压板15连接，施荷重气缸16安放在施荷重压板15上方，气缸内压缩气体的压力通过活塞杆作用在施荷压板上方，经施荷重石墨套管和施荷重石墨压头5转化为试料施荷重压力；采用固定反应-施荷重系统托板19上的位移传感器18检测试料层高度变化；采用检测系统托板19下方铺有称重托盘23的电子天平22称重试料的质量变化；还原性通过质量流量控制器34配气后从检测系统托盘上的托板上的气体入口25通入导气管，流入盛样石墨坩埚与试料进行反应，从坩埚排出的气体遇到施荷重套管帽后折向，通过施荷重石墨套管与盛试料石墨坩埚及导气管之间的间隙向下流动，从施荷重压板下方排出，与出气口冷却N2气混合冷却后排入大气中；部分排出气体从施荷重套管下部的气体分析出口29吸入气体分析仪33；采用安装在供气管路上的差压变送器24测量还原气体通过试料的压力差；计算机35控制温度、还原气体流量和组成，并收集试料质量、收缩率、气体通过试料的压差和成分数据。

如图1所示，盛试料石墨坩埚6内径为75mm、高为180mm，低部开孔数量和尺寸为8-ф8mm；石墨坩埚内从下至上分别铺75g、粒度为13~15mm，在1100℃被CO2溶损25%的焦炭9，500g、粒度为10~12.5mm的铁矿石8，100g、粒度为18~20mm的焦炭7。

①升降机构下降加热炉，将已盛放试料的坩埚放入加热炉，打开施荷重气缸阀门，向试料施加1kg/cm2压力；

②试料在5L/min的N2保护下以10℃/min速率升温至600°C，恒温50min；

③改通组成为30%CO+70%N2、流量为15L/min，采取的升温制度，低于900°C为10°C/min，900°C至1100°C为2.5°C/min，高于1100°C为5°C/min；

④试验检测结束，试料在5L/min的N2保护下缓慢升起加热炉，当试料冷却到100℃以下，停止通N2气；

⑤取出上层焦炭留作反应后强度试验，检测方法采用国家标准GB/T4000-2008。

数据采集。采用电子天平量程30kg、感量0.10g称量试样质量变化；采用红外线气体分析仪测量排出气体中的CO和CO2成分；采用位移传感器量程≥100mm，分辨率≤0.1mm检测试料层高度变化；采用差压变送器量程≥50kPa，精度≤0.25%F.S.测量还原气体通过试料的压力差。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种铁矿石和焦炭耦合冶金性能检测装置，其特征在于，包括电加热炉（1），所述电加热炉（1）的左右两侧均安装有加热炉升降装置（2），所述电加热炉（1）内安装有加热机构，所述加热机构的下侧设有支撑机构，所述支撑机构的底部安装有称量系统托盘（23），所述称量系统托盘（23）的下侧设有电子天平本体（22），所述电子天平本体（22）的底部安装有电子天平托板（21），所述电加热炉（1）的一侧设有主控机构。

2.根据权利要求1所述的一种铁矿石和焦炭耦合冶金性能检测装置，其特征在于,所述加热机构包括若干加热体硅钼棒（3），若干所述加热体硅钼棒（3）两两一组呈左右对称安置于所述电加热炉（1）内，所述电加热炉（1）内且位于若干所述加热体硅钼棒（3）之间安装有施荷重石墨管（4），所述施荷重石墨管（4）内上侧安装有施荷重石墨压头（5），所述施荷重石墨压头（5）的下侧设有盛试料石墨坩埚（6），所述盛试料石墨坩埚（6）内自下到上依次设有反应后焦炭（9）、铁矿石（8）以及焦炭（7），所述施荷重石墨压头（5）与最上层的所述焦炭（7）相接触，所述盛试料石墨坩埚（6）的下侧设有导气部。

3.根据权利要求2所述的一种铁矿石和焦炭耦合冶金性能检测装置，其特征在于,所述导气部包括安置于所述盛试料石墨坩埚（6）底部且位于所述施荷重石墨管（4）内的导气管（10），所述盛试料石墨坩埚（6）的底部一体成型的开设有若干出气头，所述出气头与所述导气管（10）插接相连，所述导气管（10）内开安插有测温热电偶本体（20），所述测温热电偶本体（20）的外壁上下两侧分别安装有测温热电偶上石墨保护管（11）和测温热电偶下石墨保护管（13），所述导气管（10）内安装有承接熔化渣铁石墨坩埚（12），所述测温热电偶本体（20）贯穿所述承接熔化渣铁石墨坩埚（12）。

4.根据权利要求3所述的一种铁矿石和焦炭耦合冶金性能检测装置，其特征在于,所述支撑机构包括安置于所述施荷重石墨管（4）底端的施荷重管固定法兰（14），所述施荷重管固定法兰（14）的下侧设有施荷重压板（15），所述施荷重压板（15）的四角处均设有施荷重气缸（16），所述施荷重压板（15）的下侧设有反应施荷重系统托板支架（19），所述施荷重气缸（16）的伸缩端与所述反应施荷重系统托板支架（19）相连接，所述施荷重压板（15）和所述反应施荷重系统托板支架（19）之间设有位移传感器（18），所述反应施荷重系统托板支架（19）与所述称量系统托盘（23）相连接，所述反应施荷重系统托板支架（19）上安装有盛试料坩埚支管固定法兰（26），所述导气管（10）贯穿所述施荷重压板（15）与所述盛试料坩埚支管固定法兰（26）插接相连。

5.根据权利要求4所述的一种铁矿石和焦炭耦合冶金性能检测装置，其特征在于,所述反应施荷重系统托板支架（19）的底部安插有进气口（25），所述进气口（25）贯穿所述盛试料坩埚支管固定法兰（26）与所述导气管（10）相连通，所述导气管（10）和所述施荷重压板（15）之间设有出气口（27），所述导气管（10）外且位于所述出气口（27）处安装有冷却气体盘管（28），所述施荷重石墨管（4）的外环面上且位于所述电加热炉（1）和所述施荷重压板（15）之间安插有气体产物组成分析出口（29），所述施荷重石墨管（4）的外环面上且位于气体产物组成分析出口（29）的上侧安插有施荷重石墨管保护气体通入管（30）。

6.根据权利要求5所述的一种铁矿石和焦炭耦合冶金性能检测装置，其特征在于,所述主控机构包括设于电加热炉（1）一侧的控温系统（32），所述控温系统（32）的下侧依次安装有气体分析仪（33）、质量流量控制器供气系统（34）、计算机控制数据采集系统（35），所述进气口（25）和所述质量流量控制器供气系统（34）之间设有差压变送器（24），所述反应施荷重系统托板支架（19）上安装有施荷重阀门（17），所述施荷重阀门（17）与所述计算机控制数据采集系统（35）电性相连，所述电加热炉（1）内安插有控温热电偶（31），所述控温热电偶（31）与所述控温系统（32）电性相连。