抗爆裂实验炉:致密耐火浇注料抗爆裂实验炉
抗爆裂实验炉,又称抗爆裂试验炉、防爆试验炉,是一种专门用于测定材料在高温条件下抗爆裂性能的实验设备。抗爆裂实验炉用于研究和评估材料在极端条件下的耐受能力,尤其是在高温、高压或其他极端环境中可能发生的爆炸性反应。
抗爆裂实验炉是一种专门设计用于进行材料抗爆裂性能测试的设备。抗爆裂实验炉是按照相关行业标准(如YB/T 4117《致密耐火浇注料抗爆裂温度试验方法》)设计制造的,用于测定致密耐火浇注料、陶瓷、玻璃等材料在快速升温条件下的抗爆裂性能。
主要特点:
安全性:抗爆裂实验炉通常配备有多重安全保护措施,以防止实验过程中发生意外。
温控系统:具备精准的温度控制系统,以确保实验在设定的温度范围内进行。
压力监测:能够实时监测炉内压力变化,确保在安全范围内操作。
数据记录:配有数据采集系统,记录实验过程中各项参数,便于后期分析和研究。
应用领域:
材料科学:用于测试新材料或改性材料在极端条件下的性能。
化学工程:评估化学反应过程中可能产生的爆炸风险。
安全评估:为工业生产中的安全评估提供数据支持。
主要用途:
测定耐火浇注料、陶瓷等材料的抗爆裂温度;
评估材料在高温环境下的稳定性与安全性;
研发新型耐火材料、防爆材料,优化材料配方;
广泛应用于冶金、建材、化工、航空航天等领域。
工作原理
样品制备:将待测材料制成标准试样(通常为50mm×50mm×50mm立方体),经过养护、干燥等预处理。
快速升温:将试样迅速放入已达到预定温度的炉膛内,炉膛温度可在较短时间内快速升高,模拟材料在实际使用中的急剧升温环境。
观察爆裂现象:在设定温度下保温一定时间(通常为20分钟),观察试样是否出现爆裂、裂纹、破碎等现象。
确定抗爆裂温度:若试样在某一温度下未爆裂,而在高于该温度50℃时发生爆裂,则该温度定义为材料的抗爆裂温度。
主要特点
高温性能:炉膛采用高强度耐高温材料制成,可承受高温冲击,长期使用温度可达1050℃~1500℃,升温速率可调节(通常为0~15℃/min)。
精准控温:采用先进的温控系统,控温精度高(±1℃),确保实验条件稳定可靠。
安全防护:炉体具备防爆、防裂、泄压等安全设计,配备防爆门、自动泄压口、超温保护、漏电保护等多重安全措施,确保实验安全。
操作便捷:结构设计合理,操作简单,维护方便,适合实验室及工业现场使用。
该设备用于致密耐火浇注料1000℃以下的抗爆裂试验。该设备按照国家标准YB/T 4117《致密耐火浇注料抗爆裂试验方法》的要求而制作,控制系统性能优良。
STR KBL422-11抗爆裂实验炉
使用温度 Working temperature() | 800~1300℃ |
炉膛尺寸 Hearth size() | 400×200×210mm |
升温速率 Heating-up Rate() | 0~20℃/min |
保温温度精度 Temperature accuracy in soaking | ±2℃ |
电源 Power supply | 380V 50Hz 16kW |
主机尺寸 Size of mainframe | 900×650×1600mm |
重量 Weight(kg) | 400 |
注意事项
实验前:确保炉膛清洁,检查温控系统、安全装置是否正常工作;
实验中:严格按照操作规程进行,避免超温或快速升温导致设备损坏;
实验后:及时清理炉膛,定期维护保养,延长设备使用寿命
铁矿石冶金性能综合实验(排版稿)
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掌握烧结矿、球团矿、块矿的
还原性 • 低温还原粉化性能 • 荷重软化性能 • 球团矿还原膨胀性能 • 块矿热裂性能
等冶金性能指标,并据此评价铁矿石质量。 -
巩固并应用冶金热力学、动力学、传输原理、矿物学等专业知识,分析影响铁矿石冶金性能的因素。
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熟悉各性能测定方法、设备原理及基本操作技能。
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提升动手能力、问题分析与解决能力。
实验内容
序号 | 实验项目 | 典型试样 | 实验温度 |
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1 | 铁矿石 900 ℃ 间接还原性能(RI)检测 | 烧结矿、球团矿、块矿 | 900 ℃ |
2 | 烧结矿 500 ℃ 低温还原粉化性能检测 | 烧结矿 | 500 ℃ |
3 | 球团矿 900 ℃ 还原膨胀性能检测 | 球团矿 | 900 ℃ |
4 | 块矿爆裂性能检测 | 块矿 | — |
5 | 铁矿石荷重软化性能实验 | 铁矿石 | — |
6 | 焦炭反应性及反应后强度实验 | 焦炭 | — |
7 | 其余项目作为本科生教学开放实验 | — | — |
实验设备及操作
1 、铁矿石 900 ℃ 间接还原性能(RI)检测实验
1.1、 实验原理与设备
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反应类型
铁矿石还原分为间接还原(CO 或 H₂ 为还原剂,高炉上部主要反应)与直接还原(固体 C 为还原剂)。
间接还原反应:
3 Fe₂O₃ + CO(H₂) → 2 Fe₃O₄ + CO₂(H₂O)
Fe₃O₄ + CO(H₂) → 3 FeO + CO₂(H₂O)
FeO + CO(H₂) → Fe + CO₂(H₂O) -
实验方法
采用 GB/T 13241-91(等同 ISO 7215)热天平失重法。
在 900 ℃、CO∶N₂=30∶70、15 L min⁻¹ 条件下,记录 500 g 试样的质量随时间的变化,计算相对还原度并绘制还原曲线。 -
实验装置
见图 3-1(示意图略)。
1.2 实验步骤
步骤 | 操作要点 |
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1. 试样制备 | 105 ℃ 烘干 120 min;粒径 10–12.5 mm;称取 500 g。 |
2. 装样 | 将试样置于耐热钢反应管(内径 75 mm)内的隔板上,隔板下放置高铝球预热气体。 |
3. 升温 | 通干燥 N₂ 保护;2 h 内升至 900 ℃;保温 30 min。 |
4. 还原 | 切换 CO+N₂ 混合气体,流量 15 L min⁻¹;还原 180 min;实时记录质量。 |
5. 冷却 | 停止 CO,通 N₂ 保护冷却至室温,留样供后续软熔滴落实验。 |
1.3 结果计算
A = TFe 含量(%)
B = FeO 含量(%)
m₀ = 还原前试样质量(g)
m_t = 还原 t 分钟后试样质量(g)
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绘制 “还原度-时间” 曲线。