[发明专利]一种评价耐火材料抗铁水侵蚀性能的试验装置及方法

权利要求书

1.一种评价耐火材料抗铁水侵蚀性能的试验装置，其特征在于，所述装置包括气瓶(1)；进气管(2)；转子流量计(3)；搅拌机(4)；炉盖(5)；刚玉炉管(6)；刚玉棒(7)；钼丝线圈(8)；坩埚(9)；热电偶(10)；FP93表(11)；电压表(12)；电流表(13)；指示灯(14)；操作键(15)和导线(16)，所述的气瓶(1)用于贮藏高纯氩气，通过进气管(2)、转子流量计(3)与管式炉相连，转子流量计(3)接在气瓶与管式炉中间，用于对气体进行控流，所述的搅拌机(4)下部连接刚玉棒(7)；所述炉盖(5)中间钻有一小孔，小孔中间透过刚玉棒(7)，并伸入到坩埚(9)中，所述的钼丝线圈(8)是管式炉的加热元件，分布在刚玉炉管(6)周围，所述管式炉底部放有热电偶(10)，用于测量炉内实际温度，并反映在FP93表(11)上，所述FP93表(11)右侧分别为电压表(12)和电流表(13)，用于监测实验过程中的电压和电流，所述FP93表(11)、电压表(11)和电流表(13)下面分别为指示灯(14)，反映操作键(15)的状态，控制台下部通过导线(16)与管式炉相连接，实验所用SRS13A精密温度控制仪包含FP93表(11)、电压表(12)、电流表(13)、指示灯(14)、操作键(15)、导线(16)。

2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述试验装置配备高压气瓶，向炉内供应高纯氩气，维持实验过程中惰性气氛，防止耐火材料被氧化，实验过程中通高纯氩气进行保护，通过进气管(2)进入炉内。

3.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述进气管(2)和刚玉炉管(6)中间还连接了一个转子流量计(3)，用于便捷的调节气体流量。

4.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述的刚玉炉管(6)上端接有搅拌机(4)，用于控制不同的转速和时间，模拟不同转速下的铁水环流对耐火材料的动态侵蚀，所述刚玉炉管(6)外设有一个炉盖(5)，用于使炉内形成密闭的空间，防止通入的氩气大量逸出。

5.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述搅拌机(4)下部通过高温粘结剂连接刚玉棒(7)，实现对高温铁水的搅拌功能。

6.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述刚玉炉管(6)置于炉体中央，所述刚玉炉管(6)是主要的反应空间。

7.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，管式炉设有加热用的钼丝线圈(8)，所述高温炉的加热温度范围在0～1750℃，并且在炉内形成一段100mm的恒温区。

8.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述坩埚(9)用于投入反应样品，坩埚是由耐火材料制成，便于进行铁水的动态侵蚀。

9.一种评价耐火材料抗铁水侵蚀性能的试验方法，基于上述权利要求1-8之一所述的试验装置，其特征在于，所述方法通过调节转动速度和转动时间，研究铁水在不同转速和时间下对耐火材料的动态侵蚀；往铁水中加入少量的焦炭，使得铁水和焦炭一起进行环流，更加准确的评价耐火材料抗铁水侵蚀性能，在实验结束后，测量坩埚在反应前后的质量变化率，然后将坩埚沿着圆心切开，观察耐火材料的宏观形貌，计算坩埚的内径变化率和侵蚀深度，对侵蚀部位进行取样，进行SEM-EDS分析。