一种可在线监测烧结液相熔融和渗流特性的设备和方法技术

本发明专利技术公开一种可在线监测烧结液相熔融和渗流特性的设备和方法，该设备的液相熔滴系统中，十字形刚玉管设置在加热熔炉中，由加热熔炉为其提供高温环境；耐高温样品放置容器悬吊在十字形刚玉管的竖直管中，耐高温样品放置容器用于盛装待烧结样品，其底部设置有熔滴出口；液相渗流系统包括坩埚、耐高温支撑柱、重力传感器、移动装置和控制器，耐高温支撑柱固定在移动装置上，坩埚支撑在耐高温支撑柱上，坩埚用于盛装铁矿石颗粒；重力传感器设置在耐高温支撑柱和移动装置间，用于感应坩埚在接收熔滴前后的耐高温支撑柱、坩埚及其内容物的总重量。本发明专利技术将液相和颗粒填充层分别加热，可分别研究烧结熔融和在颗粒填充层中渗流的特性。别研究烧结熔融和在颗粒填充层中渗流的特性。别研究烧结熔融和在颗粒填充层中渗流的特性。

【技术实现步骤摘要】
一种可在线监测烧结液相熔融和渗流特性的设备和方法


[0001]本专利技术涉及工业烧结领域，具体涉及一种可在线监测烧结液相熔融和渗流特性的设备和方法。

技术介绍

[0002]在高炉炼铁过程中，送入高炉的矿石原料需要满足一定的粒径和强度要求以保证堆积料的透气性。烧结法是一种世界范围内广泛采用的将粉末和细颗粒矿石团聚成块的方法。铁矿石原料混合和制粒过程中，较细的矿石，焦炭和熔剂粉末会包覆在较大的矿石颗粒和燃料颗粒表面，形成粘附层。制成的颗粒填充入烧结床进行烧结过程中粘附层会发生一系列复杂的物理化学反应而形成液相，并在矿石颗粒之间形成液相连接桥，从而在冷却后形成烧结团块。
[0003]烧结液相仅在床层达到约1200℃以上的短时间内生成并在颗粒堆积床中流动和下渗。烧结液相的生成量和在矿石颗粒间的渗流情况决定了床层冷却后矿石颗粒的团结质量，从而影响烧结矿在高炉中冶炼过程中的堆积透气性和还原性。一般而言，铁矿石液相的生成量和流动性与原料成分和烧结温度相关。固定原料配比下烧结温度越高生成的液相越多且流动性越好。较高的液相量和流动性能确保烧结矿的高产率和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可在线监测烧结液相熔融和渗流特性的设备，其特征在于，该设备包括液相熔滴系统、液相渗流系统、图像观测系统和计算机；所述液相熔滴系统包括加热熔炉、十字形刚玉管、耐高温样品放置容器，所述十字形刚玉管设置在所述加热熔炉中，由所述加热熔炉为其提供高温环境；所述耐高温样品放置容器悬吊在所述十字形刚玉管的竖直管中，所述耐高温样品放置容器用于盛装待烧结样品，其底部设置有熔滴出口；所述液相渗流系统包括坩埚、耐高温支撑柱、重力传感器、移动装置和控制器，所述耐高温支撑柱固定在所述移动装置上，所述坩埚支撑在所述耐高温支撑柱上，所述坩埚用于盛装铁矿石颗粒；所述重力传感器设置在所述耐高温支撑柱和所述移动装置之间，用于感应所述坩埚在接收熔滴前后的耐高温支撑柱、坩埚及其内容物的总重量；所述控制器用于接收计算机的指令，控制所述移动装置的竖直和水平移动，从而驱动耐高温支撑柱将所述坩埚送入所述十字形刚玉管的竖直管中，且位于所述铂丝金属笼的正下方，或在烧结和熔滴完成后将所述坩埚退出熔炉；所述图像观测系统固定在所述十字形刚玉管的水平管的一端，其包括CCD相机、相机镜头、相机冷却保护套，所述相机镜头深入所述十字形刚玉管的水平管中，对准所述耐高温样品放置容器的底部出口，用于实时拍摄烧结液相滴落时的图像；所述相机冷却保护套用于冷却所述CCD相机和相机镜头；所述计算机与所述CCD相机、所述控制器和所述重力传感器电连接，用于向所述控制器发送控制指令，并对所述CCD相机拍摄的图像进行实时记录；所述计算机还用于记录和计算熔滴滴入所述坩埚前后所述重力传感器感应的质量变化。2.根据权利要求1所述的可在线监测烧结液相熔融和渗流特性的设备，其特征在于，所述加热熔炉外部设置保温层，内部设置多组加热丝，从而在所述加热熔炉内形成从加热熔炉中部向上下两侧递减的温度梯度。3.根据权利要求1所述的可在线监测烧结液相熔融和渗流特性的设备，其特征在于，所述十字形刚玉管的竖直管上下两端分别设置有上密封塞、下密封装置，所述上密封塞上开设有进气口，下密封装置上开设有出气口，用于根据需要向所述十字形刚玉管的竖直管内通入需要的气体氛围；所述耐高温支撑柱穿过所述下密封装置深入所述十字形刚玉管的竖直管中；所述十字形刚玉管的水平管的两端分别设置有密封法兰，所述图像观测系统固定在其中一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周昊，孟含笑，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：