1.本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种高炉初渣制备装置及实验方法。
背景技术：2.高炉造渣对冶炼过程极为重要。高炉炉渣按其在炉内形成过程可分为初渣、中间渣和终渣，通常讲的高炉渣是指终渣，中间渣是指处于滴落过程中的液态渣，初渣则指高炉软熔带中刚开始出现的液态渣。高炉冶炼过程中，往往更关注高炉终渣性能，而忽视了初渣性能对冶炼过程的重要性。
3.高炉软熔带作为上部块状带与下部滴落带之间的过渡区，影响着炉渣的形成。现有软熔带方面的研究重在检测含铁炉料物理形态变化的温度、压差，获得软熔滴落性能，进而评价软熔带的形状及透气性；而软熔带内部发生的化学反应，特别是成渣反应研究的相对较少。尤其是高炉炉料结构调整或是入炉含铁炉料成分大幅波动时，初渣亚铁、熔点和黏度的变化规律如何，以及将会对高炉冶炼产生何种影响，都需要提前预判。
4.上述预判及研究均以获得符合研究条件的初渣样本为前提，但通过现有技术获得符合条件的初渣样本极为困难。
技术实现要素：5.本技术的第一目的在于提供一种高炉初渣制备装置，以解决现有技术无法获得符合研究条件的初渣样本的技术问题。
6.本技术的第二目的在于提供一种实验方法，解决现有技术无法获得能够指导冶炼生产的指导数据的技术问题。
7.本发明实施例提供了一种高炉初渣制备装置，包括石墨坩埚组，所述石墨坩埚组包括至少一个获参坩埚和至少一个制备坩埚，所述获参坩埚底部开有若干滴孔，所述制备坩埚底部贯通，并设有支撑石墨薄板；加热炉，加热炉的炉腔内径大于获参坩埚及制备坩埚的外径，加热炉底部连有承接储罐，承接储罐的储腔与加热炉的炉腔连通，承接储罐连有急冷机构，承接储罐连通有第一气管和第二气管；所述加热炉的炉腔顶部设有压料机构，压料机构可调节压差，用于对所述石墨坩埚组内的物料施压，压料机构设有位移检测装置，压料机构能够间接压碎所述支撑石墨薄板；所述加热炉设有测温机构，用于测量炉内温度。
8.可选的，所述加热炉炉腔底部设有石墨底座，石墨底座的内径和外径与所述获参坩埚及制备坩埚的内径和外径一致，且小于加热炉的炉腔内径，所述石墨底座顶面设为锥面，所述获参坩埚及制备坩埚的底部均设为与石墨底座顶面匹配的锥面。
9.可选的，所述压料机构包括石墨垫片和石墨压杆，石墨压杆顶端连有压座，压座连有空压机，所述石墨垫片的外径与所述获参坩埚和制备坩埚的内径匹配，所述位移检测装置为位移传感器，所述位移传感器设于压座上，用于测量压座竖直方向的位移。
10.可选的，所述承接储罐开有窥视孔，窥视孔设有摄像头，摄像头的镜头朝向承接储罐内部设置。
11.本发明实施例还提供了一种实验方法，采用上述任意一种高炉初渣制备装置进行，包括如下步骤：
12.s1、将待研究炉料经破碎和筛分，得到待测试样；
13.s2、将所述获参坩埚置于加热炉内，将所述待测试样置于获参坩埚内；
14.s3、利用所述压料机构以设定载荷压紧所述待测物料；
15.s4、利用所述加热炉进行初始加热，同时利用所述第一气管以第一预设流量通入氮气，利用所述测温机构测量炉内温度，当炉内温度达到预设温度时，达到还原状态；
16.s5、达到所述还原状态时，利用所述加热炉进行还原加热，同时利用所述第一气管以第二预设流量通入氮气，并利用所述第二气管以第三预设流量通入一氧化碳，而后利用所述位移检测装置观察压差，当压差达到490-980pa时，通过所述测温机构得到初渣开始生成温度；当压差升高率达到300-500pa/min时，通过所述测温机构得到初渣快速生成温度；当压差达到最大值时，通过所述测温机构得到初渣完全生成温度；
17.s6、将所述制备坩埚置于加热炉内，将所述待测试样置于制备坩埚内；
18.s7、通过所述急冷机构使所述承接储罐维持制冷温度；
19.s8、重复步骤s3-s4；
20.s9、达到所述还原状态时，利用所述加热炉进行还原加热，同时利用所述第一气管以第二预设流量通入氮气，并利用所述第二气管以第三预设流量通入一氧化碳，而后通过测温机构检测炉内温度，当炉内温度达到所述初渣快速生成温度时，关闭所述加热炉，而后利用所述压料机构以出料载荷压碎所述支撑石墨薄板，使所述制备坩埚内的物料落入处于急冷状态的所述承接储罐，得到第一初渣试样；
21.s10、重复步骤s6-s8；
22.s11、达到所述还原状态时，利用所述加热炉进行还原加热，同时利用所述第一气管以第二预设流量通入氮气，并利用所述第二气管以第三预设流量通入一氧化碳，而后通过测温机构检测炉内温度，当炉内温度达到所述初渣完全生成温度时，关闭所述加热炉，而后利用所述压料机构以出料载荷压碎所述支撑石墨薄板，使所述制备坩埚内的物料落入处于急冷状态的所述承接储罐，得到第二初渣试样；
23.s12、对所述第一初渣试样和所述第二初渣试样进行检测和分析，得到指导数据；
24.s13、采用所述指导数据指导冶炼。
25.可选的，步骤s2和s6中，置入所述待测试样前及置入所述待测试样后，分别铺设一层焦炭。
26.可选的，所述设定载荷为1.0-2.0kgf/cm2，所述出料载荷≥5.0kgf/cm2。
27.可选的，所述预设温度为500-600℃。
28.可选的，所述制冷温度为-20
‑‑
40℃。
29.可选的，所述第一预设流量为5.0-15.0l/min，所述第二预设流量与第三预设流量的总和为5.0-15.0l/min，所述第二预设流量与第三预设流量的比值为(6-7)：(3-4)。
30.本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
31.本发明实施例提供的高炉初渣制备装置，通过获参坩埚进行冶炼，利用压料机构及其上的位移检测装置，以及测温机构，共同判断获得初渣开始生成温度、初渣快速生成温度以及初渣完全生成温度，而后通过制备坩埚进行冶炼，在初渣快速生成温度以及初渣完
全生成温度两个点值，利用压料机构施压，间接压碎制备坩埚底部的支撑石墨薄板，从而使两个点值处的初渣试样落入急冷状态下的承接储罐内，得到符合后续试验所需的初渣试样。
32.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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它的附图。
34.图1是本发明实施例提供的高炉初渣制备装置的示意图；
35.图2是本发明实施例提供的高炉初渣制备装置的获参坩埚的半剖图；
36.图3是本发明实施例提供的高炉初渣制备装置的制备坩埚的半剖图；
37.图4是本发明实施例提供的实验方法得到的第一初渣试样烧结矿的形貌；
38.图5是本发明实施例提供的实验方法得到的第二初渣试样球团矿的形貌；
39.图6是本发明实施例1提供的实验方法的加热曲线图。
40.附图标记：
41.1-加热炉；2-刚玉管；3-承接储罐；31-第一气管；32-第二气管；4-空压机；5-急冷机构；7-位移传感器；8-测温机构；9-石墨压杆；91-压座；10-石墨垫片；12-石墨底座；13-窥视孔；20-获参坩埚；201-滴孔；21-制备坩埚；211-支撑石墨薄板；2111-透气孔。
具体实施方式
42.下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
43.在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。例如，室温可以是指10～35℃区间内的温度。
44.除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
45.本技术实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
46.根据本发明一种典型的实施方式，请参照图1至图3，提供了一种高炉初渣制备装置，包括：石墨坩埚组，所述石墨坩埚组包括至少一个获参坩埚20和至少一个制备坩埚21，所述获参坩埚20底部开有若干滴孔201，所述制备坩埚21底部贯通，并设有支撑石墨薄板211；加热炉1，加热炉1的炉腔内径大于获参坩埚20及制备坩埚21的外径，加热炉1底部连有
承接储罐3，承接储罐3的储腔与加热炉1的炉腔连通，承接储罐3连有急冷机构5，承接储罐3连通有第一气管31和第二气管32；所述加热炉1的炉腔顶部设有压料机构，压料机构可调节压差，用于对所述石墨坩埚组内的物料施压，压料机构设有位移检测装置，压料机构能够间接压碎所述支撑石墨薄板211；所述加热炉1设有测温机构8，用于测量炉内温度。通过石墨坩埚组包括获参坩埚20和制备坩埚21，设置获参坩埚20底部开有若干滴孔201，使形成的初渣能够通过滴孔201滴落，从而判断初渣的形成时刻，并通过测温机构8和位移检测装置得到所需的参数；通过设置制备坩埚21底部贯通并设有支撑石墨薄板211，利用支撑石墨薄板211对物料进行支撑的同时，当提升压料机构的压力时，能够通过压料机构挤压物料，间接挤压支撑石墨薄板211，致使支撑石墨薄板211破碎，从而使处于特定温度的初渣落入处于急冷状态的承接储罐3内，得到多个不同温度和状态的初渣样本，以供不同的研究需要，特定温度即通过获参坩埚20得到的若干特定温度，例如初渣开始生成温度、初渣快速生成温度以及初渣完全生成温度。
47.需要说明的是，支撑石墨薄板211的厚度及材料可根据实际使用情况进行设计，只需通过压料机构能够间接破碎即可。
48.需要说明的是，所述加热炉1内壁还套装有刚玉管2。
49.需要说明的是，所述支撑石墨薄板211开有若干透气孔2111，供气流通过。
50.作为一种可选的实施方式，所述加热炉1炉腔底部设有石墨底座12，石墨底座12为筒状，石墨底座12的内径和外径与所述获参坩埚20及制备坩埚21的内径和外径一致，且小于加热炉1的炉腔内径，所述石墨底座12顶面设为锥面，所述获参坩埚20及制备坩埚21的底部均设为与石墨底座12顶面匹配的锥面。通过设置石墨底座12，设置其为筒状，设置其内径小于获参坩埚20及制备坩埚21的外径，设置顶面为锥面，设置获参坩埚20及制备坩埚21的底部为相匹配的锥面，利用斜面锁死的原理，实现获参坩埚20或制备坩埚21的稳定固定和密封作用，防止获参坩埚20或制备坩埚21发生歪斜。
51.作为一种可选的实施方式，所述压料机构包括石墨垫片10和石墨压杆9，石墨压杆9顶端连有压座91，压座91连有空压机4，所述石墨垫片10的外径与所述获参坩埚20和制备坩埚21的内径匹配，所述位移检测装置为位移传感器7，所述位移传感器7设于压座91上，用于测量压座91竖直方向的位移。通过上述设置，利用空压机4推动压座91，带动石墨压杆9下移与石墨垫片10接触并挤压，通过石墨垫片10挤压物料。石墨压杆9和石墨垫片10能够抗高温，防止高温变形。
52.作为一种可选的实施方式，所述承接储罐3开有窥视孔13，窥视孔13设有摄像头(图未示)，摄像头的镜头朝向承接储罐3内部设置。通过设置窥视孔13，能够有效观察到滴落的初渣，通过设置摄像头，能够实现远程监控。
53.根据本发明一种典型的实施方式，提供了一种实验方法，采用上述任意一种高炉初渣制备装置进行，包括如下步骤：
54.s1、将待研究炉料经破碎和筛分，得到待测试样；
55.s2、将所述获参坩埚20置于加热炉1内，将所述待测试样置于获参坩埚20内；
56.s3、利用所述压料机构以设定载荷压紧所述待测物料；
57.s4、利用所述加热炉1进行初始加热，同时利用所述第一气管31以第一预设流量通入氮气，利用所述测温机构8测量炉内温度，当炉内温度达到预设温度时，达到还原状态；
58.s5、达到所述还原状态时，利用所述加热炉1进行还原加热，同时利用所述第一气管31以第二预设流量通入氮气，并利用所述第二气管32以第三预设流量通入一氧化碳，而后利用所述位移检测装置观察压差，当压差达到490-980pa时，通过所述测温机构8得到初渣开始生成温度；当压差升高率达到300-500pa/min时，通过所述测温机构8得到初渣快速生成温度；当压差达到最大值时，通过所述测温机构8得到初渣完全生成温度；
59.s6、将所述制备坩埚21置于加热炉1内，将所述待测试样置于制备坩埚21内；
60.s7、通过所述急冷机构5使所述承接储罐3维持制冷温度；
61.s8、重复步骤s3-s4；
62.s9、达到所述还原状态时，利用所述加热炉1进行还原加热，同时利用所述第一气管31以第二预设流量通入氮气，并利用所述第二气管32以第三预设流量通入一氧化碳，而后通过测温机构8检测炉内温度，当炉内温度达到所述初渣快速生成温度时，关闭所述加热炉1，而后利用所述压料机构以出料载荷压碎所述支撑石墨薄板211，使所述制备坩埚21内的物料落入处于急冷状态的所述承接储罐3，得到第一初渣试样；
63.s10、重复步骤s6-s8；
64.s11、达到所述还原状态时，利用所述加热炉1进行还原加热，同时利用所述第一气管31以第二预设流量通入氮气，并利用所述第二气管32以第三预设流量通入一氧化碳，而后通过测温机构8检测炉内温度，当炉内温度达到所述初渣完全生成温度时，关闭所述加热炉1，而后利用所述压料机构以出料载荷压碎所述支撑石墨薄板211，使所述制备坩埚21内的物料落入处于急冷状态的所述承接储罐3，得到第二初渣试样；
65.s12、对所述第一初渣试样和所述第二初渣试样进行检测和分析，得到指导数据；
66.s13、采用所述指导数据指导冶炼。
67.该实验方法通过步骤s1-s5，能够有效模拟并还原实际冶炼的过程，并获得准确的初渣开始生成温度、初渣快速生成温度及初渣完全生成温度；通过步骤s6-s8，在已知初渣快速生成温度的前提下预演，从而精确得到处于该温度的第一初渣试样；通过步骤s9-s11，同理精确得到处于初渣完全生成温度的第二初渣试样；通过步骤s12-s13，对第一初渣试样和第二初渣试样进行对应分析，即可得到指导数据并指导冶炼。
68.需要说明的是，所述检测和分析，包括化学成分检测和sem检测分析。其他实施例中，可根据不同需求进行不同的检测和分析，以获得所需数据。
69.作为一种可选的实施方式，步骤s2和s6中，置入所述待测试样前及置入所述待测试样后，分别铺设一层焦炭。通过铺设焦炭，能够有效防止炉渣堵死滴孔201。
70.作为一种可选的实施方式，所述设定载荷为1.0-2.0kgf/cm2，所述出料载荷≥5.0kgf/cm2。
71.控制设定载荷为1.0-2.0kgf/cm2的原因在于：模拟高炉冶炼的顶压，使实验更加接近实际情况。
72.控制出料载荷≥5.0kgf/cm2的原因在于：通过若干次实验得出，该载荷能够有效破碎支撑石墨薄板211。
73.作为一种可选的实施方式，所述预设温度为500-600℃。
74.作为一种可选的实施方式，所述制冷温度为-20
‑‑
40℃。
75.必须制冷的原因在于：制冷与否，得到的初渣样本的物相不同。
76.作为一种可选的实施方式，所述第一预设流量为5.0-15.0l/min，所述第二预设流量与第三预设流量的总和为5.0-15.0l/min，所述第二预设流量与第三预设流量的比值为(6-7)：(3-4)。
77.下面将结合实施例、对照例及实验数据对本技术进行详细说明。
78.实施例1
79.本实施例提供了一种高炉初渣制备装置，包括：石墨坩埚组，石墨坩埚组包括至少一个获参坩埚20和至少一个制备坩埚21，获参坩埚20底部开有若干滴孔201，制备坩埚21底部贯通，并设有支撑石墨薄板211；加热炉1，加热炉1的炉腔内径大于获参坩埚20及制备坩埚21的外径，加热炉1底部连有承接储罐3，承接储罐3的储腔与加热炉1的炉腔连通，承接储罐3连有急冷机构5，承接储罐3连通有第一气管31和第二气管32；加热炉1的炉腔顶部设有压料机构，压料机构设有位移检测装置；加热炉1设有测温机构8。加热炉1炉腔底部设有石墨底座12，石墨底座12为筒状，石墨底座12外壁与加热炉1炉腔内壁严密套接，石墨底座12的内径小于获参坩埚20及制备坩埚21的外径，石墨底座12顶面设为锥面，获参坩埚20及制备坩埚21的底部均设为与石墨底座12顶面匹配的锥面。压料机构包括石墨垫片10和石墨压杆9，石墨压杆9顶端连有压座91，压座91连有空压机4，石墨垫片10的外径与获参坩埚20和制备坩埚21的内径匹配，位移检测装置为位移传感器7，位移传感器7设于压座91上，用于测量压座91竖直方向的位移。承接储罐3开有窥视孔13，窥视孔13设有摄像头，摄像头的镜头朝向承接储罐3内部设置。
80.本实施例提供了一种实验方法，采用上述高炉初渣制备装置进行，包括如下步骤：
81.s1、将待研究炉料经破碎和筛分，得到粒径为10.0-12.5mm的待测试样。
82.s2、将获参坩埚20置于加热炉1内，将500
±
2g待测试样置于获参坩埚20内，置入待测试样前及置入待测试样后分别铺设40g粒径为10.0-12.5mm的焦炭，并放入石墨垫片10。
83.s3、利用压料机构以设定载荷压紧待测物料。
84.其中：设定载荷为1.0kgf/cm2。
85.s4、利用加热炉1进行初始加热，同时利用第一气管31以第一预设流量通入氮气，利用测温机构8测量炉内温度，当炉内温度达到预设温度时，达到还原状态。
86.其中：
87.预设温度为500℃
88.第一预设流量为5.0l/min。
89.s5、达到还原状态时，利用加热炉1进行还原加热，同时利用第一气管31以第二预设流量通入氮气，并利用第二气管32以第三预设流量通入一氧化碳，而后利用位移检测装置观察压差，当压差达到490pa时，通过测温机构8得到初渣开始生成温度ts为1325℃；当压差升高率达到300pa/min时，通过测温机构8得到初渣快速生成温度tm为1380℃；当压差达到最大值时，通过测温机构8得到初渣完全生成温度te为1425℃。
90.初始加热和还原加热及通气的方法如图6所示。
91.其中：第二预设流量为3.5l/min，第三预设流量为1.5l/min。
92.s6、将制备坩埚21置于加热炉1内，将待测试样置于制备坩埚21内。
93.s7、通过急冷机构5使承接储罐3维持制冷温度。
94.其中：制冷温度为-30℃。
95.s8、重复步骤s3-s4(实验方案1)。
96.s9、达到还原状态时，利用加热炉1进行还原加热，同时利用第一气管31以第二预设流量通入氮气，并利用第二气管32以第三预设流量通入一氧化碳，而后通过测温机构8检测炉内温度，当炉内温度达到初渣快速生成温度tm(即1380℃)时，关闭加热炉1，而后利用压料机构以出料载荷压碎支撑石墨薄板211，使制备坩埚21内的物料落入处于急冷状态的承接储罐3，得到第一初渣试样。
97.其中：出料载荷为5.0kgf/cm2。
98.s10、重复步骤s6-s8(实验方案2)。
99.s11、达到还原状态时，利用加热炉1进行还原加热，同时利用第一气管31以第二预设流量通入氮气，并利用第二气管32以第三预设流量通入一氧化碳，而后通过测温机构8检测炉内温度，当炉内温度达到初渣快速生成温度tm(即1380℃)时，关闭加热炉1，而后利用压料机构以出料载荷压碎支撑石墨薄板211，使制备坩埚21内的物料落入处于急冷状态的承接储罐3，得到第二初渣试样。
100.s12、对第一初渣试样和第二初渣试样进行检测和分析，得到指导数据。
101.其中：检测和分析指：化学成分检测及sem检测分析，具体见表1和图4及图5。
102.s13、采用指导数据指导冶炼。
103.分析认为，1380℃条件下得到的初渣主要由亚铁相和低熔点液相组成；当综合炉料中球团矿比例大幅提高后，初渣的液相开始生成温度和液相完全生成温度变化不大；初渣中feo含量升高，流动性向好，流动性较好的初渣堵塞固体焦炭颗粒间空隙的可能性减少，有利于改善高炉料柱透气性，不会对高炉冶炼产生不利影响。
104.表1综合炉料中球团比例调整后初渣成分变化
[0105][0106]
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0107]
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0108]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
技术特征：1.一种高炉初渣制备装置，其特征在于，包括：石墨坩埚组，所述石墨坩埚组包括至少一个获参坩埚(20)和至少一个制备坩埚(21)，所述获参坩埚(20)底部开有若干滴孔(201)，所述制备坩埚(21)底部贯通，并设有支撑石墨薄板(211)；加热炉(1)，加热炉(1)的炉腔内径大于获参坩埚(20)及制备坩埚(21)的外径，加热炉(1)底部连有承接储罐(3)，承接储罐(3)的储腔与加热炉(1)的炉腔连通，承接储罐(3)连有急冷机构(5)，承接储罐(3)连通有第一气管(31)和第二气管(32)；所述加热炉(1)的炉腔顶部设有压料机构，压料机构可调节压差，用于对所述石墨坩埚组内的物料施压，压料机构设有位移检测装置，压料机构能够间接压碎所述支撑石墨薄板(211)；所述加热炉(1)设有测温机构(8)，用于测量炉内温度。2.根据权利要求1所述的高炉初渣制备装置，其特征在于，所述加热炉(1)炉腔底部设有石墨底座(12)，石墨底座(12)为筒状，石墨底座(12)的内径和外径与所述获参坩埚(20)及制备坩埚(21)的内径和外径一致，且小于加热炉(1)的炉腔内径，所述石墨底座(12)顶面设为锥面，所述获参坩埚(20)及制备坩埚(21)的底部均设为与石墨底座(12)顶面匹配的锥面。3.根据权利要求1所述的高炉初渣制备装置，其特征在于，所述压料机构包括石墨垫片(10)和石墨压杆(9)，石墨压杆(9)顶端连有压座(91)，压座(91)连有空压机(4)，所述石墨垫片(10)的外径与所述获参坩埚(20)和制备坩埚(21)的内径匹配，所述位移检测装置为位移传感器(7)，所述位移传感器(7)设于压座(91)上，用于测量压座(91)竖直方向的位移。4.根据权利要求1所述的高炉初渣制备装置，其特征在于，所述承接储罐(3)开有窥视孔(13)，窥视孔(13)设有摄像头，摄像头的镜头朝向承接储罐(3)内部设置。5.一种实验方法，其特征在于，采用权利要求1-4中任意一种所述的高炉初渣制备装置进行，包括如下步骤：s1、将待研究炉料经破碎和筛分，得到待测试样；s2、将所述获参坩埚(20)置于加热炉(1)内，将所述待测试样置于获参坩埚(20)内；s3、利用所述压料机构以设定载荷压紧所述待测物料；s4、利用所述加热炉(1)进行初始加热，同时利用所述第一气管(31)以第一预设流量通入氮气，利用所述测温机构(8)测量炉内温度，当炉内温度达到预设温度时，达到还原状态；s5、达到所述还原状态时，利用所述加热炉(1)进行还原加热，同时利用所述第一气管(31)以第二预设流量通入氮气，并利用所述第二气管(32)以第三预设流量通入一氧化碳，而后利用所述位移检测装置观察压差，当压差达到490-980pa时，通过所述测温机构(8)得到初渣开始生成温度；当压差升高率达到300-500pa/min时，通过所述测温机构(8)得到初渣快速生成温度；当压差达到最大值时，通过所述测温机构(8)得到初渣完全生成温度；s6、将所述制备坩埚(21)置于加热炉(1)内，将所述待测试样置于制备坩埚(21)内；s7、通过所述急冷机构(5)使所述承接储罐(3)维持制冷温度；s8、重复步骤s3-s4；s9、达到所述还原状态时，利用所述加热炉(1)进行还原加热，同时利用所述第一气管(31)以第二预设流量通入氮气，并利用所述第二气管(32)以第三预设流量通入一氧化碳，
而后通过测温机构(8)检测炉内温度，当炉内温度达到所述初渣快速生成温度时，关闭所述加热炉(1)，而后利用所述压料机构以出料载荷压碎所述支撑石墨薄板(211)，使所述制备坩埚(21)内的物料落入处于急冷状态的所述承接储罐(3)，得到第一初渣试样；s10、重复步骤s6-s8；s11、达到所述还原状态时，利用所述加热炉(1)进行还原加热，同时利用所述第一气管(31)以第二预设流量通入氮气，并利用所述第二气管(32)以第三预设流量通入一氧化碳，而后通过测温机构(8)检测炉内温度，当炉内温度达到所述初渣完全生成温度时，关闭所述加热炉(1)，而后利用所述压料机构以出料载荷压碎所述支撑石墨薄板(211)，使所述制备坩埚(21)内的物料落入处于急冷状态的所述承接储罐(3)，得到第二初渣试样；s12、对所述第一初渣试样和所述第二初渣试样进行检测和分析，得到指导数据；s13、采用所述指导数据指导冶炼。6.根据权利要求5所述的实验方法，其特征在于，步骤s2和s6中，置入所述待测试样前及置入所述待测试样后，分别铺设一层焦炭。7.根据权利要求5所述的实验方法，其特征在于，所述设定载荷为1.0-2.0kgf/cm2，所述出料载荷≥5.0kgf/cm2。8.根据权利要求5所述的实验方法，其特征在于，所述预设温度为500-600℃。9.根据权利要求5所述的实验方法，其特征在于，所述制冷温度为-20
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40℃。10.根据权利要求5所述的实验方法，其特征在于，所述第一预设流量为5.0-15.0l/min，所述第二预设流量与第三预设流量的总和为5.0-15.0l/min，所述第二预设流量与第三预设流量的比值为(6-7)：(3-4)。
技术总结本发明特别涉及一种高炉初渣制备装置及实验方法，属于冶金技术领域。一种高炉初渣制备装置，包括获参坩埚和制备坩埚，制备坩埚底部贯通，并设有支撑石墨薄板；加热炉底部连有承接储罐，承接储罐的储腔与加热炉的炉腔连通；加热炉的炉腔顶部设有压料机构，压料机构设有位移检测装置；加热炉设有测温机构。其通过获参坩埚进行冶炼，利用压料机构及其上的位移检测装置，以及测温机构，共同判断获得初渣各种生成温度，而后通过制备坩埚进行冶炼，在初渣的各种生成温度利用压料机构施压，间接压碎制备坩埚底部的支撑石墨薄板，从而使两个点值处的初渣试样落入急冷状态下的承接储罐内，得到符合后续试验所需的初渣试样。得到符合后续试验所需的初渣试样。得到符合后续试验所需的初渣试样。
技术研发人员：王伟 王冬青 徐萌 孙健 李荣昇 武建龙 赵志星 陈建 郑朋超
受保护的技术使用者：首钢集团有限公司
技术研发日：2022.07.13
技术公布日：2022/11/1
