TW201538954A - 抗爐渣侵蝕試驗裝置及方法 - Google Patents

Abstract

一種抗爐渣侵蝕試驗裝置及方法。此抗爐渣侵蝕試驗方法，包含以下步驟。首先，提供試驗裝置，且試驗裝置包含氣爐及加熱裝置。其中，氣爐具有爐膛及試片固定部。試片固定部位於爐膛之底部。接著，進行試片設置步驟，以將複數個試片設置在試片固定部中。隨後，進行佈渣步驟，以將爐渣加入至爐膛中，並使爐渣覆蓋試片。然後，進行加熱步驟，以利用加熱裝置加熱爐渣以熔融爐渣，並使試片保持接觸熔融之爐渣。

Description

抗爐渣侵蝕試驗裝置及方法

本發明是有關於一種試驗裝置及方法，且特別是有關於一種抗爐渣侵蝕試驗裝置及方法。

一般常見的耐火材料抗爐渣侵蝕試驗法主要係以旋轉式氣爐抗爐渣侵蝕試驗法以及高週波抗爐渣侵蝕試驗法為主。其中，高週波抗爐渣侵蝕試驗法需要較多的人力來操作控制，且試驗成本較高。因此，目前較常被採用的是旋轉式氣爐抗爐渣侵蝕試驗法。

請同時參照第1A圖及第1B圖，其係分別繪示一種習知之旋轉式氣爐抗爐渣侵蝕試驗裝置的結構示意圖及旋轉式氣爐的結構示意圖。如第1A圖所示，習知的旋轉式氣爐抗爐渣侵蝕試驗裝置100包含旋轉式氣爐120以及瓦斯槍140。如第1A圖及第1B圖所示，旋轉式氣爐120為一管狀爐體，其具有開口120a及爐膛121，且瓦斯槍140設於開口120a處。當進行抗爐渣侵蝕試驗時，首先必須將不同耐火材料的試塊160沿著爐膛121的內壁排列而將試塊160砌築在爐膛121的內壁上。接著將爐渣180置於爐膛121中，並以瓦斯槍140加熱爐渣180。其中，在將爐渣 180置於爐膛121中時，所加入爐渣180的量會受限於開口120a的高度而無法填滿整個爐膛121。因此，為了要讓爐膛121中的每一個試塊160受到爐渣180的沖蝕，在爐渣180熔融的同時，必須使旋轉式氣爐120旋轉，進而使熔融的爐渣180隨著旋轉式氣爐120的旋轉，而依序沖刷每一個試塊160，以達到使爐渣180侵蝕每一個試塊160的目的。

然而，旋轉式氣爐抗爐渣侵蝕試驗法具有許多缺點。旋轉式氣爐120為開放式的空間，在旋轉式氣爐120在旋轉的同時，試塊160以及爐渣180是處在有氧的環境下，而爐渣180中的物質成分在有氧環境下與還原環境下所表現的性質並不相同。因此，旋轉式氣爐抗爐渣侵蝕試驗法並無法反應試塊160在實際的使用條件下受到爐渣180侵蝕的情形。再者，習知的旋轉式氣爐抗爐渣侵蝕試驗法需使用的試塊160體積較大，當試塊160的數量及體積不足時則會影響試驗的進行。

因此，本發明之一目的是在提供一種抗爐渣侵蝕試驗裝置及方法，其可模擬試片的實際使用的環境，可提升評估試片抗侵蝕能力的準確性。

本發明之另一目的是在提供一種抗爐渣侵蝕試驗裝置及方法，其可減少所需試片的尺寸，可避免因習知試塊數量及體積不足而影響試驗進行的問題。

根據本發明之上述目的，提出一種抗爐渣侵蝕試驗方法，包含以下步驟。首先，提供試驗裝置，且試驗裝置 包含氣爐及加熱裝置。其中，氣爐具有爐膛及試片固定部位於爐膛之底部。接著，進行試片設置步驟，以將複數個試片設置在試片固定部中。隨後，進行佈渣步驟，以將爐渣加入至爐膛中，並使爐渣覆蓋試片。然後，進行加熱步驟，以利用加熱裝置加熱爐渣以熔融爐渣，並使試片保持接觸熔融之爐渣。

依據本發明一實施例，上述之抗爐渣侵蝕試驗方法，更包含判斷步驟，以在進行加熱步驟一段時間後，取出試片以判斷試片的侵蝕指數。

依據本發明另一實施例，上述之試片分別為不同種類或不同材質之耐火磚。

根據本發明之上述目的，另提出一種抗爐渣侵蝕試驗裝置。此抗爐渣侵蝕試驗裝置包含氣爐及加熱裝置。氣爐具有爐膛及試片固定部位於爐膛之底部。加熱裝置設置在氣爐旁，以作為氣爐所需之熱源。

依據本發明一實施例，上述之氣爐具有開口連通爐膛，且加熱裝置設置在氣爐之開口處。

依據本發明另一實施例，上述之加熱裝置為瓦斯槍。

依據本發明又一實施例，上述之爐膛為圓筒狀，且試片固定部為凹入爐膛之內表面之凹槽。

100‧‧‧旋轉式氣爐抗爐渣侵蝕試驗裝置

120‧‧‧旋轉式氣爐

120a‧‧‧開口

121‧‧‧爐膛

140‧‧‧瓦斯槍

160‧‧‧試塊

180‧‧‧爐渣

200‧‧‧抗爐渣侵蝕試驗方法

201‧‧‧試驗裝置提供步驟

202‧‧‧試片設置步驟

203‧‧‧佈渣步驟

204‧‧‧加熱步驟

205‧‧‧判斷步驟

300‧‧‧試驗裝置

320‧‧‧氣爐

321‧‧‧爐膛

323‧‧‧試片固定部

320a‧‧‧開口

340‧‧‧加熱裝置

400‧‧‧試片

500‧‧‧爐渣

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例 能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1A圖係繪示一種習知之旋轉式氣爐抗爐渣侵蝕試驗裝置的結構示意圖。

第1B圖係繪示一種習知之旋轉式氣爐的結構示意圖。

第2圖係繪示根據本發明之一實施方式的一種抗爐渣侵蝕試驗方法的流程圖。

第3A圖係繪示根據本發明之一實施方式的一種抗爐渣侵蝕試驗裝置的結構示意圖。

第3B圖係繪示根據本發明之一實施方式的一種氣爐的結構示意圖。

請同時參照第2圖、第3A圖及第3B圖，第2圖係繪示根據本發明之一實施方式的一種抗爐渣侵蝕試驗方法的流程圖，而第3A圖及第3B圖係分別繪示根據本發明之一實施方式的一種抗爐渣侵蝕試驗裝置的結構示意圖及氣爐的結構示意圖。在抗爐渣侵蝕試驗方法200中，首先進行試驗裝置提供步驟201，以提供如第3A圖及第3B圖所示之試驗裝置300。

請先參照第3A圖及第3B圖，本實施方式之抗爐渣侵蝕試驗裝置300包含氣爐320及加熱裝置340。加熱裝置340係設置在氣爐320旁，以作為氣爐320所需之熱源。如第3B圖所示，氣爐320具有爐膛321及試片固定部323。其中，爐膛321為氣爐320內部的容置空間，試片固定部323位於爐膛321之底部，主要是用來容設不同種類或不同 材質之試片400。在一示範性的例子中，爐膛321為圓筒狀，且試片固定部323為凹入爐膛321之內表面之凹槽。欲陳明者，爐膛321的形狀不以圓筒狀為限。

請繼續參照第3A圖及第3B圖，在一實施例中，氣爐320具有開口320a連通爐膛321，且加熱裝置340設置在氣爐320之開口320a處。其中，加熱裝置340可為瓦斯槍，但本發明並不受限於此。

請再次參照第2圖、第3A圖及第3B圖，在試驗裝置提供步驟201後，接著進行試片設置步驟202，以將複數個試片400設置在試片固定部323中。其中，在本實施例中所指之試片400可為耐火磚或其他欲進行抗爐渣試驗之材料試樣。而且，在本實施例中，試片400可為矩形片狀，並可排列設置在試片固定部323中。

在試片設置步驟202後，隨後進行佈渣步驟203，以將爐渣500加入至爐膛321中，並使爐渣500覆蓋試片400。如第3B圖所示，由於試片固定部323為凹入爐膛321之內表面之凹槽，故當爐渣500加入至爐膛321後係可完全覆蓋設置在試片固定部323中的每一個試片400。在本實施例中，爐膛321中之爐渣500的高度係不超過開口320a的高度。

在佈渣步驟203後，接著進行加熱步驟204，以利用加熱裝置340加熱爐渣500以使爐渣500熔融，並使試片400保持接觸熔融之爐渣500。欲陳明者，本發明之氣爐320為固定不動，故在爐渣500在熔融狀態下可完全地覆蓋 每一個試片400，並可使試片400保持在還原的環境下受到爐渣500的侵蝕作用，藉以達到模擬試片400的實際使用環境之目的，進而可提升評估試片400抗侵蝕能力的準確性。

在加熱步驟204後，接著進行判斷步驟205，以在進行該加熱步驟204一段時間後，取出所有試片400以分別判斷每一個試片400的侵蝕指數。在此所指的侵蝕指數係根據試片400表面被侵蝕的面積及厚度來計算。因此，藉由比對各個試片400的侵蝕指數可判斷各試片400抗侵蝕能力。

以下茲說明利用本發明之抗爐渣侵蝕試驗裝置300來試驗兩個不同廠家之煉鋼廠盛鋼桶渣線用鎂碳磚(樣本A、樣本B)之抗爐渣侵蝕試驗結果。請參照表1及表2，其中表1為樣本A及樣本B的物化性質對照表，表2為樣本A及樣本B之侵蝕指數以及實際可使用的次數。由表2可知，樣本A的侵蝕指數大於樣本B的侵蝕指數，可見樣本A相較於樣本B更容易被爐渣侵蝕。而由實際可使用的次數可知，樣本A可使用的回數少於樣本B可使用的回數，此結果確實符合依據本發明之抗爐渣侵蝕試驗方法所計算之侵蝕指數。由此可知，本發明之抗爐渣侵蝕試驗裝置300可模擬出較符合試片400的實際使用環境，進而可提升評估試片400抗侵蝕能力的準確性。

由上述本發明實施方式可知，本發明之抗爐渣侵蝕試驗裝置具有試片固定部，且試片固定部係為凹入爐膛底面之結構，因此在爐渣放入爐膛中時，可使爐渣完全覆蓋每一個試片，且所需之爐渣的量也不需要太多。此外，爐渣完全覆蓋每一個試片可使試片保持在還原的環境下，以達到模擬試片的實際使用環境之目的，進而可提升評估試 片抗侵蝕能力的準確性。再者，透過將試片固定部設置在靜置的氣爐底部的方式，可以減少所需試片的尺寸，藉此可避免因習知試塊數量及體積不足而影響試驗進行的問題。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

200‧‧‧抗爐渣侵蝕試驗方法

201‧‧‧試驗裝置提供步驟

202‧‧‧試片設置步驟

203‧‧‧佈渣步驟

204‧‧‧加熱步驟

205‧‧‧判斷步驟

Claims (10)

1. 一種抗爐渣侵蝕試驗方法，包含：提供一試驗裝置，該試驗裝置包含一氣爐及一加熱裝置，其中該氣爐具有一爐膛及一試片固定部位於該爐膛之底部；進行一試片設置步驟，以將複數個試片設置在該試片固定部中；進行一佈渣步驟，以將一爐渣加入至該爐膛中，並使該爐渣覆蓋該些試片；以及進行一加熱步驟，以利用該加熱裝置加熱該爐渣以熔融該爐渣，並使該些試片保持接觸熔融之該爐渣。
2. 如請求項1所述之抗爐渣侵蝕試驗方法，更包含一判斷步驟，以在進行該加熱步驟一段時間後，取出該些試片以分別判斷該些試片的侵蝕指數。
3. 如請求項1所述之抗爐渣侵蝕試驗方法，其中該氣爐具有一開口連通該爐膛，且該加熱裝置設置在該氣爐之該開口處。
4. 如請求項3所述之抗爐渣侵蝕試驗方法，其中該加熱裝置為一瓦斯槍。
5. 如請求項1所述之抗爐渣侵蝕試驗方法，其中該些試片分別為不同種類或不同材質之耐火磚。
6. 如請求項1所述之抗爐渣侵蝕試驗方法，其中該爐膛為圓筒狀，且該試片固定部為凹入該爐膛之內表面之一凹槽。
7. 一種抗爐渣侵蝕試驗裝置，包含：一氣爐，具有一爐膛及一試片固定部位於該爐膛之底部；以及一加熱裝置，設置在該氣爐旁，以作為該氣爐所需之熱源。
8. 如請求項7所述之抗爐渣侵蝕試驗裝置，其中該氣爐具有一開口連通該爐膛，且該加熱裝置設置在該氣爐之該開口處。
9. 如請求項8所述之抗爐渣侵蝕試驗裝置，其中該加熱裝置為一瓦斯槍。
10. 如請求項7所述之抗爐渣侵蝕試驗裝置，其中該爐膛為圓筒狀，且該試片固定部為凹入該爐膛之內表面之一凹槽。