一种上进料式热态修补料铺展性试验炉及试验方法

技术领域

本申请涉及试验装置领域，具体而言，涉及一种上进料式热态修补料铺展性试验炉及试验方法。

背景技术

热态修补料是由耐火骨料、细粉、烧结剂、复合结合剂、流化剂、发热剂等材料均匀混合而成的补炉料；使用热态修补料进行修补时首先将转炉或电炉出钢后吹扫残钢液，随后将热态修补料投入炉内，通过余热使热态修补料均匀的流淌到待修补部位并烧结固化达到修补目的。热态修补料在高温下的流动铺展性是其非常重要的技术指标，直接影响到其修补效果，如果热态修补料如果不能较好的流淌铺展，会形成瘤团或者厚薄不均都会影响高温窑炉设备的使用。

但是，目前没有标准的热态修补料试验方法，研究人员一般是凭各自的经验和试验室设备条件，采用简易的试验方法：如用金属勺或乙烯袋装取一定的试料，投入到预先加热的铁板或镁砖板上，看其烧结后铺展的情况来判断流动性的优劣，不仅随机性很大，同时烧前试样的铺展形态没法精确控制，就没法准确测量铺展面积和尺寸的变化，没法精确判断流动性，且热态修补料不完全燃烧时产生的黑烟也会对试验人员健康造成伤害。

发明内容

本申请的目的在于提供一种上进料式热态修补料铺展性试验炉及试验方法，其能够准确的模拟和测量热态修补料在高温下的铺展性能，并能够减少试料内有机物产生的黑烟对试验室的污染。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种上进料式热态修补料铺展性试验炉，其包括顶部具有开口的加热炉、用于开闭开口的炉盖、设于加热炉内的铺展衬板、可升降的进料管及用于驱动进料管升降的升降机构；炉盖开设有进料口及用于开闭进料口的封盖；进料管升降时经进料口将热态修补料试样送入铺展衬板上。

在一些可选的实施方案中，进料管的内壁设有多个用于弹性固定热态修补料试样的弹簧片。

在一些可选的实施方案中，还包括可升降的推料板，推料板升降时沿进料管内壁移动。

在一些可选的实施方案中，升降机构用于驱动推料板升降。

在一些可选的实施方案中，进料管内设有冷却水套，冷却水套分别连接有进水口和出水口。

在一些可选的实施方案中，升降机构包括设于加热炉上方的固定座及滑动贯穿固定座的第一连杆，第一连杆的底部与进料管连接。

在一些可选的实施方案中，还包括用于支撑加热炉的底座，底座通过支杆与固定座连接。

本申请还提供了一种热态修补料铺展性试验方法，其是使用上述的上进料式热态修补料铺展性试验炉进行的，包括以下步骤；

将铺展衬板放置于加热炉内，使用炉盖关闭开口并使用封盖关闭进料口，控制加热炉升温至预设温度；

将热态修补料试样放置于进料管中，取下封盖打开进料口，使用升降机构控制进料管从进料口进入加热炉内，将热态修补料试样送入铺展衬板上，随后通过升降机构控制进料管升起脱出加热炉，使用封盖关闭进料口保温；

取出铺展衬板，查看熔融的热态修补料试样在铺展衬板上流延的距离。

本申请的有益效果是：本实施例提供的上进料式热态修补料铺展性试验炉及试验方法能够模拟将热态修补料投放到工业窑炉内通过残余热量融化流淌、烧结修补炉衬的情形，从而准确的模拟和测量热态修补料在高温下的铺展性能，并能够减少试料内有机物产生的黑烟对试验室的污染，改善了试验环境，避免对作业人员造成身体损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的上进料式热态修补料铺展性试验炉的局部剖视结构示意图；

图2为本申请实施例提供的上进料式热态修补料铺展性试验炉中进料管的局部透视结构示意图；

图3为本申请实施例提供的上进料式热态修补料铺展性试验炉中进料管的剖视图。

图中：100、加热炉；110、开口；120、炉盖；121、进料口；130、铺展衬板；140、进料管；150、升降机构；160、推料板；170、冷却水套；180、进水口；190、出水口；200、固定座；210、第一连杆；220、第二连杆；230、弹簧片；300、底座；310、支杆。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合实施例对本申请的上进料式热态修补料铺展性试验炉及试验方法的特征和性能作进一步的详细描述。

如图1、图2和图3所示，本申请实施例提供一种上进料式热态修补料铺展性试验炉，其包括顶部具有圆形开口110的中空圆柱形的加热炉100、用于开闭开口110的炉盖120、设于加热炉100内的圆盘形的铺展衬板130、可升降的进料管140和推料板160、用于驱动进料管140和推料板160升降的升降机构150及用于支撑加热炉100的底座300；炉盖120开设有圆形的进料口121及用于开闭进料口121的圆盘形的封盖(图中未显示)；进料管140升降时经进料口121将热态修补料试样送入铺展衬板130上，推料板160升降时沿进料管140内壁移动；进料管140的内壁设有九个环形的弹簧片230，进料管140内设有冷却水套170，冷却水套170的顶部分别连接有进水口180和出水口190；升降机构包括设于加热炉100上方的固定座200及滑动贯穿固定座200的第一连杆210和第二连杆220，第一连杆210的底部与进料管140连接，第二连杆220的底部与推料板160连接，底座300通过支杆310与固定座200连接；铺展衬板130由耐热的镁质材料制成。本实施例中，加热炉100的直径为600mm，高度为900mm；炉盖的直径为500mm，厚度为10mm；进料口的直径为80mm，铺展衬板130的直径为300mm，厚度为10mm；进料管140的外径为70mm，内径为51mm，高度为1000mm。

本申请还提供了一种热态修补料铺展性试验方法，其是使用上述的上进料式热态修补料铺展性试验炉进行的，包括以下步骤；

将热态修补料压制成直径为50mm，高度为50mm的热态修补料试样；

取下炉盖120，将铺展衬板130放置于加热炉100内底部，随后装上炉盖120关闭开口110，并使用封盖关闭炉盖120上的进料口121，控制加热炉100升温至预设的温度1000℃并保温15min；

将热态修补料试样放置于进料管140中，利用进料管140内壁设置的弹簧片230弹性固定热态修补料试样，利用水管将冷却水从冷却水套170的进水口180通入并经出水口190排出，取下封盖打开进料口121，用手向下推动第一连杆210沿固定座200移动，从而控制第一连杆210底部连接的进料管140从进料口121进入加热炉100内，当进料管140底部抵压铺展衬板130顶面后，用手向下推动第二连杆220沿固定座200移动，从而控制第二连杆220底部连接的推料板160伸入进料管140并沿进料管140移动，使推料板160推动进料管140内的热态修补料试样克服弹簧片230的弹性阻力落下至铺展衬板130上，随后向上拉动第一连杆210和第二连杆220，使进料管140和推料板160分离并脱出加热炉100，使用封盖关闭进料口121保温1h，关闭加热炉100放置48h冷却至室温；

取下炉盖120，取出铺展衬板130，测量熔融的热态修补料试样沿铺展衬板130径向的铺展尺寸，每隔45度角测量一铺展直径计算得到平均值即为铺展性。

本实施例提供的上进料式热态修补料铺展性试验炉及试验方法通过使用中空的进料管140将热态修补料通过加热炉100顶部的开口110送入加热炉100内的铺展衬板130加热，并查看熔融的热态修补料的流延情况衡量其流动性，具有操作简单方便、测量结果准确的优点，能够准确的模拟和测量热态修补料在高温下的铺展性能，并能够减少试料内有机物产生的黑烟对试验室的污染，改善了试验环境，避免对作业人员造成身体损伤。

其中，进料管140的内壁设有九个环形的弹簧片230，能够通过弹簧片230弹性固定放入进料管140内的热态修补料试样，避免使用进料管140将热态修补料试样送入铺展衬板130上时落下影响测试进行；进料管140内设有冷却水套170，冷却水套170分别连接有进水口180和出水口190，能够对冷却水套170通入冷却水冷却进料管140，避免使用进料管140容纳热态修补料试样伸入加热炉100放置于铺展衬板130上时热态修补料试样在进料管140内燃烧，保证热态修补料试样在铺展衬板130上时才开始受热燃烧并沿铺展衬板130流延测试流动性。

在其他可选的实施例中，加热炉100的直径还可以为500mm～800mm，高度还可以为600mm～1000mm；在其他可选的实施例中，炉盖的直径还可以为400mm～500mm，厚度还可以为10mm～20mm；在其他可选的实施例中，进料口的直径还可以为80mm～100mm；在其他可选的实施例中，铺展衬板的直径还可以为300mm～400mm，厚度还可以为10mm～20mm；在其他可选的实施例中，进料管140的外径还可以为65-68mm，内径还可以为45-55mm，高度还可以为700mm～1200mm。在其他可选的实施例中，每个环形的弹簧片230还可以由至少两个沿周向间隔布置且固定于进料管140内壁的弹片组成。

在其他可选的实施例中，用于驱动进料管140和推料板160升降的升降机构150还可以选用电动推杆、齿轮齿条电机装置、气缸、油缸或其他常用的直线驱动机构代替。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。