[发明专利]一种炼铁原料高温强度测试装置及方法

说明书

本发明涉及一种炼铁原料高温强度测试装置及方法，测试装置包括加热组件，用于将炼铁原料加热至一定温度。气体控制组件，与加热组件连接，加热组件通入炼铁所需的还原性气体和/或保护性气体。抗压强度检测组件，部分设置在加热组件内部，向炼铁原料施加压力以检测炼铁原料在一定温度和气氛下的抗压强度。数据处理组件，分别与上述组件通信连接。本发明的测试装置通过加热组件模拟炼铁工艺中真实的温度环境，通过气体控制组件模拟炼铁工艺中真实的气氛环境，然后通过抗压强度测试组件在真实的炼铁温度和气氛环境下测试炼铁原料的抗压强度，能够真实客观地反映炼铁原料的高温强度质量状况，为炼铁原料的高温强度性能表征提供一种即时的检测装置。

技术领域

本发明属于冶金过程中的原料性能测试技术领域，具体涉及一种炼铁原料高温强度测试装置及方法。

背景技术

钢铁工业是国民经济的重要基础产业，钢铁素有“工业粮食”之称，是诸多工业等领域中的必选材料。作为国民经济的基础产业之一，钢铁在许多领域具有不可替代性，钢铁工业的发展水平也是衡量一个国家综合国力的重要标志之一。针对钢铁制造过程中的炼铁流程，无论是采用的高炉炼铁工艺、还是直接还原与熔融还原工艺，其炼铁原料必须使用一定规格的块状炉料，主要包括块矿、烧结矿和球团矿等。由于上述炼铁原料在升温过程或高温还原过程会有一系列的变化，例如挥发分析出、烧损、还原、碳化等，直接影响原料的高温强度进而影响原料在还原设备内部的顺行和生产指标。因此，炼铁原料在高温还原过程中需要保持一定的抗压强度。此外，炼铁原料在高温下的抗压强度对反应装置中炉料的布料方式、炉料和气流运动以及炉料的还原过程密切相关，进而影响到反应器的生产稳定性和技术经济指标。

高温抗压强度能否满足冶炼要求是所有炼铁原料所面临的重要问题。炼铁炉料的抗压强度还直接影响还原炉内的小块和粉末数量，炉内的粉末少，料层透气性好，有利于炉窑的顺行，可以提高炉窑的产量，还可以减少工业粉尘，改善环境。另外，提高炼铁炉料的高温抗压强度还能够改善还原炉内部炉料的透气性，对维持大型还原炉的长期稳定具有重要的作用。然而，目前针对炼铁炉料的高温强度测试及表征均为反应后冷态下测试的结果，比如将高温反应后的铁焦在惰性气氛下冷却后装入I型转鼓，进行转鼓强度测试，作为铁焦高温反应后强度指标。然而，该指标仅仅是代表高温反应后的强度指标，并不能在线实时反应高温下反应后的强度指标。实际生产过程中炉料是一直在炉内高温高还原性气氛下存在的，将反应后的炉料高温下的强度测试才能体现炉内的实际强度，该方法降温至常温后再检测，与生产实际有所偏差。该方法与还原炉内内部气氛、温度、气流冲刷、加料冲击等实时情况有所出入。

基于上述现有炼铁炉料高温强度无法高温在线测定的不足，对生产的指导作用不强的情况，亟需一种易于操作、能耗和成本低、效率高的炼铁炉料高温强度测试装置及方法，以更准确的评价炼铁炉料的性能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术中存在的炼铁炉料的高温强度无法高温在线测定，对生产的指导作用不强的问题，本发明提供一种炼铁原料高温强度测试装置及方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种炼铁原料高温强度测试装置，包括：

加热组件，用于将炼铁原料加热至一定温度；

气体控制组件，与所述加热组件连接，并向所述加热组件内通入炼铁原料在炼铁过程中所需的还原性气体和/或保护性气体；

抗压强度检测组件，部分设置在所述加热组件内部，能够向所述炼铁原料施加压力以检测所述加热组件内的炼铁原料在一定温度和一定气氛下的抗压强度；

数据处理组件，分别与所述加热组件、所述气体控制组件以及所述抗压强度检测组件通信连接。

如上所述的测试装置，优选地，所述加热组件为加热炉，所述加热炉包括炉壳、炉管、发热件、耐火件以及冷却水组件；