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TT-D2 焦炭反应性 及反应后强度测定装置

（单炉底装三段控温反应性）

技术参数说明

由我公司独立研发的TT-D2新型焦炭反应性及反应后强度测定装置，是以GB/T4000-2017《焦 炭反应性及反应后强度试验方法》为设计依据，在保留原有设备技术优势的同时，又在结构、材质与电气控制系统上采用了更加新颖的设计工艺，使其自动化程度更高，试验数据更加精准、稳定。

一、产品作用

焦炭的热反应性和反应后强度是焦炭高温冶金性能的重要指标。反应性好的焦炭能使高炉中上部间接还原，并放出一定的热量，有利于降低焦比。反应性差的焦炭使高炉中下部直接还原过多，并吸取大量的热量，从而导致焦比升高，高炉冶炼成本增加。

焦炭反应后强度指标直接反应该焦炭能否在高炉中下部料柱的巨大压力下仍能起到骨架支撑作用。因而焦炭的热反应性和反应后强度检测试验是检验焦炭质量的重要手段，能为高炉冶炼过程提供重要的生产操作依据。

二、工艺结构

1. 反应炉壳体 采用304不锈钢外壳结构，造型美观。

2. 反应炉壳体外侧设有自动升降系统，通过操作自动控制开关可以举升或降落反应器。用于反应器装炉和出炉。实验结束后可选择自动出炉，无需人工干预。

3. 含锆陶瓷纤维炉衬（加热体内嵌） ——新型耐高温炉体保温材料，最高耐温度可达1400℃。

试验炉运行时，加热体释放出的热量约90%以上通过炉膛管向炉膛内部辐射，只有少量热损失。经大量测试证明，采用含锆陶瓷纤维新型保温炉衬后，能耗降低30%以上，大幅度提高保温效果。

4. 在炉衬体内壁与炉丝管外壁之间，设计有20mm空气介质热交换腔。炉衬热交换腔是非常重要的设计工艺，对恒温区有直接影响。其作用是抵御反应器金属散热效应。

比如：反应器入炉后，其金属壳体及法兰组件将炉膛中上部温度散发到炉体之外的空气中。这时，热交换腔底部高温气流会自动连续不断向顶部低温处补充热能，以抵御反应器散热效应，从而维持炉膛内部恒温区温度均匀度和稳定性。

三、技术特点

1. PLC控制系统

PLC控制系统采用德国西门子S7-200SMART控制系统，可靠性高，抗干扰能力强，运行稳定。

2.质量流量计控制

采用日本Horiba品牌高精度质量流量控制器对试验过程中的N₂、CO₂气体流量进行自动控制，特点是稳定、直观、无漂移。同时加入浮子流量计用于直观监视。

3.尾气燃烧

通入CO₂反应时生成的CO气体经炉膛加热后，于炉体顶部充分燃烧，燃烧后通过风机排放到室外。室内外无CO排放，安全又环保。

4.单刚玉管三偶芯热电偶炉温监控

试验炉由单只三偶芯S型电偶测温，实时对加热体和试样中心温度进行监测。电脑及控制面板上均有实时温度显示，以便观察。

5.备件使用寿命大幅度增加

采用分体内嵌式炉膛：三段加热体可独立控制及更换。整体使用寿命长达1年以上，从而大幅度降低备件耗材的使用成本。

6. 气源自动切换功能

内部集成双N₂、双CO₂、气源切换功能。一组用完时，可自动切换至另一组辅助气源，在提高气体使用率的同时，可有效避免实验的失败和实验中途换气瓶的烦恼。为客户避免了气瓶中残余气体的浪费，可节约实验气体成本。

四、技术参数

1. 气体流量控制

（1）CO₂ 、N₂自动切换，流量自动调节。流量及气体切换全自动，CO₂加热全自动；

（2）气体流量标定：默认标准标定；最大流量：10L/min（CO₂）；10L/min（N₂）；

（3）响应时间：气特性：1-2s；电特性：1s；

（4）耐压：1MPa；

（5）输气管：进口A8X6高强塑管。

2. 温度控制系统（设备内部集成）

（1）温度控制系统散热方式：风冷（内置智能型风扇），准静音方式；

（2）噪音：风冷工作时：约40-45dB；风冷停止时：0dB；

（3）温控范围：0℃-1200℃，精度：0.5级；

（4）温度控制全自动，智能模糊PID算法，提高控温精度；

（5）使用电压：AC 380V±10%；

（6）总功率：≤6KW；

（7）最高控制温度：1200℃；

（8）炉温控制精度：±1℃；

（9）控制方式：计算机控制；

（10）气体控制方式：全自动切换；

（11）温度控制系统重量：≤20kg。

3. 高温加热炉体

（1）炉体材质：304不锈钢；

（2）炉体外形尺寸：Φ600×850（mm）；

（3）炉衬材质：含锆陶瓷纤维；

（4）炉衬尺寸：Φ360×160×760（mm）；

（5）加热体最高加热温度：1200℃；

（6）热电偶：铑-铂热电偶（S型）；

（7）反应器材质：GH44耐高温合金钢；

反应器规格：符合GB/T4000-2017《焦炭反应性及反应后强度试验方法》中条款要求；

（8）加热炉电源：AC 380V ±10%；

（9）总功率：≤6KW；

（10）恒温区范围：炉膛保持温度在1100±5℃时，炉膛轴向恒温区≥200mm；

（11）升降装置行程：700mm；升降装置承载重量：不小于20kg；

（12）设备总重量：≤180kg。

（13）设备外形尺寸：1440X715X2050（mm）

4. 筛子

   圆孔筛：Φ10mm、Φ23mm、Φ25mm。

5. 反应后强度试验装置

（1）转鼓转速： 20±1r/min；

（2）转鼓控制器：总转数 600r，时间30±1min；

（3）鼓体：用外径140mm，厚5-6mm无缝钢管加工而成。鼓净长度700mm，鼓盖厚5-6mm；

（4）实时数字显示；

（5）转速0-25 R/min可调；

6. 计算机控制

（1）全自动控制；

（2）支持用户自编程。特别适用该项目的研究性试验；

（3）自诊断功能。能自行判断系统常见故障，并报警及相应出错提示。

7. 数据的准确性

满足国标GB/T4000-2017中所重复性要求

精密度要求	重复性/%	再现性/%
焦炭反应性（CRI）	≤2.4	≤4.0
焦炭反应后强度（CSR）	≤3.2	≤5.0

注：室内温度在24-28℃范围内恒定，并在采用全自动制球装置消除手工误差前提下，实验数据（CSR）两炉之间重复性可提升至1.8以内。