CN2572401Y - 保护渣熔化速度的测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种保护渣熔化速度的测定装置，属通过测定流动特性分析材料的领域。由炉体、发热体、坩埚、热电偶、熔渣孔、熔渣挡板、溢渣孔和集渣槽组成，炉体由耐火保温材料制成，炉底铺设有电阻丝、导热板，坩埚置于炉内，热电偶插在坩埚中，坩埚的一面壁下部开有熔渣孔，熔渣挡板上有溢渣孔，其底部高度较熔渣孔高，集渣槽和天平置于熔渣通道下。本装置使粉渣、熔渣能保持一定厚度，能更好地模拟保护渣在结晶器中的状态；用电阻丝发热，减少磁场对温度测量的影响，受热均匀，温度易控制；对不同物理性能的保护渣的测定熔化速度具有可比性；本装置结构简单、容易制造、测定操作方便，精度高，最适合用于连铸结晶器保护渣熔化速度的测量。

Description

保护渣熔化速度的测定装置

技术领域：

本实用新型涉及一种保护渣熔化速度的测定装置，具体地说就是一种测量连铸结晶器保护渣以及其它炉渣的熔化速度的装置，属通过测定流动特性分析材料的领域。

技术背景：

在本实用新型之前，国内测量连铸结晶器保护渣熔化速度普遍采用渣柱法和液滴法，两方法使用的装置如1993年东北大学出版社出版的迟景灏等主编的《连铸保护渣》中介绍，渣柱法测量熔化速度的装置可以沿用熔化温度测量装置，使用该装置和测量方法，其不足之处在于用该装置测量时需将保护渣加工成圆柱状，改变了保护渣的导热特性，不能直观地反映保护渣在结晶器中的熔化行为，其所测量的结果不能反映保护渣的真实熔化特性；采用液滴法测量保护渣的熔化速度，使用的装置由电磁感应石墨筒加热，石墨筒上部加工成锥面作为堆放保护渣的容器，在该装置中保护渣是单方向受热，与渣柱法测量装置比能较好地模拟结晶器保护渣受热、熔化和消耗的行为，并具有较高的精度，但不足之处在于：一是作为保护渣容器的石墨筒的锥面，不能保持一定厚度的熔渣层，不能更好地模拟保护渣在结晶器中的状态；二是对现在通用的流动性很好的喷雾造粒渣，测量开始时无法使保护渣堆在锥面部位；三是石墨中心轴孔的大小不好确定，太大，粉渣容易从孔中流出；太小，液渣流不出；四是用感应炉加热存在较强的磁场，不能随时测量温度，温度的均匀性也不足。所以该装置目前还很少被使用。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种保护渣熔化速度的测定装置，该装置结构简单，制作方便，能克服上述技术之不足，可以很好地模拟结晶器保护渣受热、熔化和消耗的行为，更直观准确便捷地测定出熔化速度。

本实用新型提供一种保护渣熔化速度的测定装置，由炉体、发热体、坩埚、热电偶、集渣槽和天平组成，其特征在于炉体①的炉体内底部铺设有电阻丝②，导热板③装在电阻丝上层，坩埚④置于炉体内导热板上，并以导热板作为坩埚的底，热电偶⑤插在坩埚中导热板上，坩埚有一面壁的下部有熔渣孔⑥，在熔渣孔的外侧设有熔渣挡板⑦，熔渣挡板上开有溢渣孔⑧，溢渣孔底部高度比熔渣孔高，在溢渣孔外侧还设有熔渣通道⑨，炉体四壁、底部及熔渣挡板和熔渣通道的上部均由耐火保温材料制成，集渣槽⑩和天平置于熔渣通道下。

本实用新型采用电阻丝发热，电流小，磁场小，减少磁场对温度测量的影响，热电偶随时可测量熔渣的温度；炉体四周和底部均由耐火保温材料制成，保温性能好。

本实用新型的测定装置，在测定保护渣熔化速度时先接通电源，电阻丝发热通过导热板将坩埚内的保护渣加热，下层保护渣先受热，逐渐熔化，熔渣从熔渣孔流出，由于熔渣挡板上溢渣孔底部高度高于熔渣孔高度，使坩埚中熔渣层保持在一定厚度，并高于熔渣孔的高度，所以在熔渣上层的粉渣就不能通过熔渣孔流出；当熔渣层逐渐增大到足以漫过溢渣孔，熔渣便顺着熔渣通道流入集渣器，天平上随时可显示熔渣的重量。本实用新型的控温与加料、测定可与计算机连接，由计算机全程动态控制，自动化程度高。

采用本实用新型的测定装置测定某一段时间内集渣器中的渣量，结合坩埚的底面积，就可根据以下公式计算出保护渣的熔化速度。

熔化速度计算公式：θ＝Δm/(t·A)(1-c)

式中：θ：熔化速度，kg/(m²·s)；

      Δm：某一时间段的熔渣质量，kg；

      A：坩埚的底面积，m²

      t：滴渣的时间，s

      c：保护渣中挥发份(包括固定碳含量、水份、CO₂等)，％

本实用新型的测定装置还提供一种将熔渣溢出系统置于导热板中间的测定装置，如图2所示，坩埚④中有方形或圆形挡渣罩，挡渣罩下部设有一个或多个熔渣孔⑥，熔渣通道⑨上部设有一个或多个溢渣孔⑧。

本实用新型的测定装置也可以用于测定其它炉渣的熔化速度。

本实用新型保护渣熔化速度的测定装置与通常使用的测定装置相比具有如下优点：

1、本实用新型结构简单，容易制造，熔渣孔设在坩埚壁的下部，制作时对熔渣孔尺寸要求不高，完全不用担心粉渣在升温前会从熔渣孔流出，能杜绝粉渣流到集渣槽内，确保测量精度。本装置控温与加料、测量可由计算机全程动态控制，自动化程度高；

2、本实用新型采用电阻丝发热，电流小，磁场小，减少磁场对温度控制的影响，保护渣平铺在坩埚内，平面受热比锥面受热均匀，温度易于控制；

3、用本装置进行测定时粉渣层、液渣层均可以保持在一定厚度，可以更好地模拟保护渣在连铸结晶器中的状态；

4、用本装置进行测定时不改变保护渣的物理性能，不同保护渣的熔化速度测定结果具有可比性。

附图说明

下面用附图进一步说明本实用新型的结构。

图1为本实用新型保护渣熔化速度的测定装置的结构剖面示意图，图中①为炉体、②为电阻丝、③为导热板、④为坩埚、⑤为热电偶、⑥为熔渣孔、⑦为熔渣挡板、⑧为溢渣孔、⑨为熔渣通道、⑩为集渣槽、为天平。

图2为本实用新型将熔渣溢出系统置于导热板中间的另一种保护渣熔化速度的测定装置的结构剖面示意图，图中为挡渣罩。挡渣罩下部设有熔渣孔⑥，熔渣通道⑨上部开溢渣孔⑧。

具体实施方式：

实施例1：：制作本实用新型的一种保护渣熔化速度测定装置，其结构如图1所示，炉体①四周和底部由耐火保温材料制成，坩埚④为一方形容器置于炉体内，坩埚底面积A＝220mm²，炉体内底部上铺设有电阻丝②，导热板③装在电阻丝上层并作为坩埚的底，，热电偶⑤插在坩埚中，坩埚有一面壁的下部有一个10×10mm熔渣孔⑥，熔渣挡板⑦在熔渣孔外侧，溢渣孔⑧底部高度为18mm，溢渣孔外侧有熔渣通道⑨，集渣槽⑩和天平置于熔渣通道下。

实施例2：用本实用新型的测定装置测定炼钢厂用于同一钢种、具有相近理化性能的粉状保护渣1和喷雾空心预熔型保护渣2的熔化速度。通电将炉体升温至1500℃后，连续加入粉状保护渣1，待熔渣溢出速度基本稳定后，此时坩埚内熔渣层厚度12mm，粉渣厚25mm.。将集渣器下的电子天平清零，开始计时；5min停止计时，读取天平上读数308.36g；保护渣1含碳5％，CO₂ 4.8％，水份0.3％；根据公式计算出熔化速度为0.052kg/(m²·s).。同样的方法测量保护渣2，其熔化速度为0.048kg/(m²·s)。两种渣熔化速度较接近，具有可比性。

用渣柱法测量上述粉状保护渣1和喷雾空心预熔型保护渣2的熔化速度：分别将两种保护渣制成φ3×3的圆柱体，在1350℃下测量两圆柱体完全熔化的时间作为熔化速度的参考值，保护渣1的熔化时间为26s，保护渣2的熔化为时间16s。比较而言，用渣柱法测量的两种渣熔化时间相差较大，不具有可比性。

本装置结构简单、容易制造、测定操作方便，精度高，最适合用于连铸结晶器保护渣熔化速度的测量，也适合用于测定其它炉渣的熔化速度。

Claims (1)

1、一种保护渣熔化速度的测定装置，由炉体、发热体、坩埚、热电偶、集渣槽和天平组成，其特征在于炉体①炉体内底部铺设有电阻丝②，导热板③装在电阻丝上层，坩埚④置于炉体内导热板上，并以导热板作为坩埚的底，热电偶⑤插在坩埚中导热板上，坩埚有一面壁的下部有熔渣孔⑥，在熔渣孔的外侧设有熔渣挡板⑦，熔渣挡板上开有溢渣孔⑧，溢渣孔底部高度比熔渣孔高，在溢渣孔外侧还设有熔渣通道⑨，炉体四壁、底部及熔渣挡板和熔渣通道的上部均由耐火保温材料制成，集渣槽⑩和天平置于熔渣通道下。