CN2519273Y - 一种测量高温冶金熔渣起泡高度的实验装置 - Google Patents
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Abstract
一种测量高温冶金熔渣起泡高度的实验装置。特别适用于实验室测量高温状态下冶金熔渣的起泡高度,该装置由变压器(1)、电炉温控箱(2)、冷却水系统(3)、直流数字电压表(4)、坩埚(7)、钨铼热电偶(9)、碳管电阻炉(10)、高纯氩气罐(11)组成,其特征在于坩埚(7)的顶部套加了一支石墨材质保护管(6),坩埚(7)周壁和底部衬有钼片(8),坩埚(7)插有直接测量用的钼丝(5)。保护管可使得泡沫在回落时直接进入坩埚,避免炉渣喷溅、溢出,亦可防止炉渣的过度泡沫化;钼片是为了保证坩埚周壁和底的严实性,以防止出现氧化萎缩现象,用钼丝测量泡沫的高度,测量结果准确。通过此实验装置,可以很直观、方便地得出不同条件下起泡高度的变化,分析诸因素对泡沫化过程的影响。
Description
技术领域：
本实用新型属于冶金领域，特别适用于实验室测量高温状态下冶金熔渣的起泡高度，对于研究由内生气源通过化学和分解反应产生的气体引起的熔渣发泡现象有重要帮助。
背景技术：
自1894年Evans对平炉的炉渣发泡现象进行描述以来，冶金过程中的泡沫渣现象越来越引起冶金工作者的重视。转炉炼钢，电炉冶炼，炉外精炼以及炼铁等冶金过程中都有泡沫化现象的产生，有的利于炉况的顺行，但过多的泡沫渣会给冶炼过程带来不利。因而应适当程度地控制熔渣的起泡，以利于冶炼。除此之外，在制备新兴功能材料-泡沫金属的工艺中，也需要通过加入增粘剂、发泡剂产生泡沫金属。所以研究冶金过程中熔渣起泡的机理及引起熔体发泡的诸因素，有利于生产中实际问题的解决。
国内外冶金工作者模拟高温、内生气源条件下的熔体发泡现象采用的装置有两种：一种是采用x射线探测熔渣的起泡高度的变化，一种是采用电极跟踪法测量熔渣的起泡高度的变化。这两种方法对石墨坩埚顶部、底部、和四周均未采取保护措施，这样泡沫在回落时容易喷溅、溢出，从而造成碳管的侵蚀和温控的不准确；同时石墨也会与熔渣中的氧化物发生化学反应，出现氧化萎缩现象。
发明内容：
本实用新型所要解决的技术问题是：解决泡沫在回落时喷溅、溢出问题，还可防止石墨与熔渣中的氧化物发生化学反应，方便、直观地测量出不同条件下高温冶金熔渣起泡高度。
本实用新型涉及一种测量高温冶金熔渣起泡高度的实验装置，由变压器1、电炉温控箱2、冷却水系统3、直流数字电压表4、坩埚7、钨铼热电偶9、碳管电阻炉10、高纯氩气罐11组成，其特征在于坩埚7的顶部套加了一支石墨材质保护管6，坩埚7周壁和底部衬有钼片8。在石墨坩埚的顶部再套加石墨材质的保护管，目的使得泡沫在回落时直接进入坩埚，避免炉渣喷溅、溢出，从而造成碳管的侵蚀和温控的不准确，亦可防止炉渣的过度泡沫化；垫钼片是为了保证坩埚周壁和底的严实性，以防止出现氧化萎缩现象。
上述实验装置的坩埚7插有直接测量用的钼丝5。采用钼丝测量泡沫的高度，一是因为钼丝不易被氧化，二是因为钼丝不易挂渣，不会因为测量次数的增加而影响熔渣的量，故能使测量结果准确。
用碳管电阻炉模拟生产用的冶炼装置，用坩埚中不同渣系的起泡模拟实际生产过程中出现的泡沫化现象，通过模拟实验得出的数据及理论分析可以近似地描述生产中出现的问题。
通过此实验装置，可以很直观、方便地得出不同条件下起泡高度的变化，分析诸因素对泡沫化过程的影响。把得出的结论应用于实际生产中，可以适当地控制熔渣的泡沫化行为，以便达到实际生产的需要，因而对实际生产具有很好的理论指导意义。
附图说明：
图1为本实验装置示意图图中：1-变压器 2-电炉温控箱 3-冷却水系统 4-直流数字电压表
5-钼丝 6-石墨材质保护管 7-坩埚 8-内衬钼片
9-钨铼热电偶 10-碳管电阻炉 11-高纯氩气罐
具体实施方式：
本实验装置中碳管电阻炉的功率为30kW，碳管的内径为60mm，长度为500mm，其恒温带长约130mm，温度误差为±10℃。
变压器的作用是使电路有很大的输出电流，以产生大的热能，使得碳管炉迅速升温。控温装置采用电炉温控箱，以控制钨铼热电偶的温度。用直流数字电压表显示电压，但可通过转换即可得到相对应的温度。温度误差为1％，总的控温精度为±20℃。整个高温炉引起的误差为±1.38％。
选用耐高温的石墨坩埚容纳渣料。在实验时炉内通入氩气或氮气，并开启冷却水系统，使碳管炉缓慢的升温至所需温度，亦可避免碳管和石墨坩埚的氧化。
泡沫高度采用直径为1.2mm的钼丝每隔0.25分钟直接进行测量，钼丝要保证表面光滑并不粘渣。
Claims (2)
1.本实用新型涉及一种测量高温冶金熔渣起泡高度的实验装置，由变压器(1)、电炉温控箱(2)、冷却水系统(3)、直流数字电压表(4)、坩埚(7)、钨铼热电偶(9)、碳管电阻炉(10)、高纯氩气罐(11)组成，其特征在于坩埚(7)的顶部套加了一支石墨材质保护管(6)，坩埚(7)周壁和底部衬有钼片(8)。
2.如权利要求1所述的实验装置，其特征在于坩埚(7)插有直接测量用的钼丝(5)。
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|---|---|---|---|
| CN 02202906 CN2519273Y (zh) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | 一种测量高温冶金熔渣起泡高度的实验装置 |
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| CN 02202906 CN2519273Y (zh) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | 一种测量高温冶金熔渣起泡高度的实验装置 |
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| CN 02202906 Expired - Fee Related CN2519273Y (zh) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | 一种测量高温冶金熔渣起泡高度的实验装置 |
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| CN (1) | CN2519273Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104931556A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-09-23 | 重庆大学 | 一种利用电流实时监测炉渣泡沫化程度的实验装置及方法 |
| CN112481441A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-03-12 | 东北大学 | 一种转炉内熔渣泡沫化的物理模拟方法 |
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2002
- 2002-02-01 CN CN 02202906 patent/CN2519273Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
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| CN104931556A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-09-23 | 重庆大学 | 一种利用电流实时监测炉渣泡沫化程度的实验装置及方法 |
| CN112481441A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-03-12 | 东北大学 | 一种转炉内熔渣泡沫化的物理模拟方法 |
| CN112481441B (zh) * | 2020-10-13 | 2021-08-24 | 东北大学 | 一种转炉内熔渣泡沫化的物理模拟方法 |
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