УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МЕХАНИЗМА И КИНЕТИКИ ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОРУДНОГО СЫРЬЯ Советский патент 1968 года по МПК G05D23/06 

Известны устройства с автоматической регистрацией потери веса восстанавливаемого образца, состоящие из реактора, нагревателя и датчиков с регистрирующими схемами. Однако этими устройствами нельзя непосредственно проследить изменение фазового состава продукта, особенно при явно выраженном зональном течении процесса, когда потеря веса обусловлена удалением кислорода как от высших, так и от низших окислов.

Отличительная особенность предлагаемого устройства заключается в том, что реактор помещают в катушки датчика магнитной проницаемости так, что исследуемый образец, подвешенный к датчику изменения веса, располагается в плоскости одной из катушек.

Этим достигается одновременная регистрация изменения веса и магнитной проницаемости исследуемого материала.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - блок-схема измерительной части.

Устройство содержит реактор 1, выполненный из немагнитных и неметаллических материалов. Для устранения магнитного потока он обогревается бифилярной нихромовой намоткой 2. Через пробку 3 реактора пропущена нихромовая нить-подвес 4. На ней к тензометрической балке 5 с наклеенными проволочными датчиками подвешена корзинка 6 с исследуемым образцом. Тензометрическая балка заключена в кожух 7, внутреннее пространство которого отделено от объема реактора жидкостным затвором 8. Корзина с образцом подвешивается в плоскости верхней катушки 9 датчика магнитной проницаемости. Температура восстановления измеряется термопарой 10.

Измерительная часть устройства состоит из тензометрической схемы измерения веса и схемы измерения магнитной проницаемости. Тензометрическая схема состоит из источника напряжения 11, от которого питается тензометрический мост 12, тензометрического усилителя 13 и регистрирующего электронного потенциометра 14. Схема измерения магнитной проницаемости состоит из звукового генератора 15, питающего мост-датчик 16, усилителя 17, детектора 18 и регистрирующего электронного потенциометра 19. Вместо двух потенциометров 14 и 19 может применяться многоточечный прибор.

Устройство работает следующим образом. Корзинку 6 с исследуемым образцом помещают в рабочее пространство реактора 1. При достижении заданной температуры в рабочее пространство реактора подается газ-восстановитель. При взаимодействии восстанавливаемого продукта, например окиси железа, с газом-восстановителем продукт теряет кислород, что ведет к изменению его веса. Соответственно меняется нагрузка тензометрической балки 5 и сопротивление проволочных тензодатчиков. Разбаланс тензометрического моста 12 усиливается усилителем 13 и записывается на диаграмме потенциометра 14.

Удаление кислорода от окислов сопровождается кристаллохимическими превращениями, в результате которых образуются новые фазы. Восстанавливаемый продукт является сердечником одной из катушек 9 моста-датчика 16. Поэтому изменение магнитной проницаемости продукта вызывает разбаланс этого моста. Сигнал датчика усиливается усилителем звуковой частоты 17, детектируется и записывается на диаграмной ленте потенциометра 19.

Таким образом, одновременно записываются две кривые: кривая потери веса, по которой можно определить степень восстановления по потере кислорода, и кривая изменения магнитной проницаемости, отражающая изменение фазового состава продукта.

Устройство для изучения механизма и кинетики процессов восстановления железорудного сырья, состоящее из реактора, нагревателя и датчиков с регистрирующими схемами, отличающееся тем, что, с целью одновременной регистрации изменения веса и магнитной проницаемости исследуемого материала, реактор помещен в катушки датчика магнитной проницаемости таким образом, что корзинка с образцом, подвешенная к датчику изменения веса, располагается в плоскости одной из катушек.