一种用于研究铁碳反应润湿过程的试验装置和试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于研究铁碳反应润湿过程的试验装置技术领域，特别是指一种用于研究铁碳反应润湿过程的试验装置和试验方法，试验装置包括管式炉、铁块和碳质材料基底，还包括：坩埚，其位于所述管式炉内，且其顶面和两个相对侧面均为镂空状，所述铁块的顶部吊挂在所述坩埚的顶面上，铁块的底部悬空；摄像装置，其具有摄像头，摄像头位于管式炉一侧的外部且对准坩埚的下方区域；控制器，其与所述摄像装置连接；第一加热装置；第二激光加热器，其位于所述管式炉的远离摄像头的一侧的外部并对准铁块，用于对铁块直接激光加热。本发明专利技术能模拟并实时监测管式炉内不同温度条件下的铁碳反应润湿过程。程。程。

【技术实现步骤摘要】
一种用于研究铁碳反应润湿过程的试验装置和试验方法


[0001]本专利技术涉及用于研究铁碳反应润湿过程的试验装置
，特别是指一种用于研究铁碳反应润湿过程的试验装置和试验方法
。

技术介绍

[0002]钢铁行业是中国的支柱型产业，高炉炼铁是提取铁矿石中铁元素的主要方法
。
保持高炉稳定顺行是低碳发展的关键
。
高炉内部铁水与煤粉
、
焦炭以及耐火材料的反应润湿行为会严重影响高炉内部的透气透液性，明晰铁水与碳质材料的反应润湿行为至关重要
。
[0003]目前，可应用于研究铁碳界面反应行为的装置及方法极其有限，无法达到实时监测反应润湿行为的效果，并且无法模拟高炉内不同区域的润湿行为变化
。
高炉内部不同位置铁水与碳质材料的接触时间明显不同，反应温度明显不同，因此只关注最终时刻的交互作用效果对解析问题并不具有代表性
。
[0004]CN111965087A
公开了一种研究铁合金固相渗碳行为的试验装置和方法，该方法无法控制并观察反应开始时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于研究铁碳反应润湿过程的试验装置，包括管式炉
、
铁块和碳质材料基底，其特征在于，还包括：坩埚，其位于所述管式炉内，且其顶面和两个相对侧面均为镂空状，所述铁块的顶部吊挂在所述坩埚的顶面上，铁块的底部悬空；碳质材料基底位于坩埚的底部且与铁块上下竖直设置；摄像装置，其具有摄像头，摄像头位于管式炉一侧的外部且对准坩埚的下方区域，所述管式炉的靠近摄像头的一侧设置有观察玻璃窗以供摄像头监测；控制器，其与所述摄像装置连接；第一加热装置，其位于所述管式炉内，且其位于坩埚的上方，用于对管式炉内环境加热；第二激光加热器，其位于所述管式炉的远离摄像头的一侧的外部并对准铁块，用于对铁块直接激光加热；且所述管式炉的靠近第二激光加热器的一侧设置有透光窗以供激光穿射
。2.
根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述铁块的顶部通过铁丝吊挂在所述坩埚的顶面上
。3.
根据权利要求1或2所述的试验装置，其特征在于，所述铁块的悬空端边缘和碳质材料基底的上表面之间的距离与铁块的厚度的比为
4.5
‑
5.5
：
1。4.
根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述管式炉具有加热模块和调节气氛模块
。5.
根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述摄像头为高速摄像头且具有至少每秒
250
帧的帧速率，所述第二激光加热器为至少能局域加热温度至
1600℃
的激光加热器
。6.
根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述铁块为正方体，碳质材料基底为长方体
。7.
一种用于研究铁碳反应润湿过程的试验方法，其特征在于，其在如权利要求1‑6中任一项所述的试验装置中进行，且所述试验方法包括以下步骤：
S1、

【专利技术属性】
技术研发人员：姜春鹤，李克江，张建良，廖昊添，熊梓鑫，周峰，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：