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1、NAIHUOCAILIAO/耐火材料2008,42(4)317~318装备技术新型耐火度试验炉的研制1)1)2)葛山尹玉成尚新朋1)武汉科技大学耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地武汉4300812)中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司摘要针对目前检测耐火材料耐火度指标的主要设备)))炭粒炉的不足之处,在调研现存耐火度检测设备的基础上,通过采用新型的发热体和所设计的计算机辅助观测、记录系统,实现了完全自动控制升温,达到了维修工作量少,发热体寿命长,检测成本降低和观察条件友好等目的,同时也基本上实现了耐火度检测的自动化。关键词耐火度,耐火度炉,发
2、热体,观察耐火度是耐火材料的耐高温特性,是判定耐火材中,要求1.5~2h内把炉温升高至比试样的估计耐-1料质量的一项技术指标,在很多耐火材料产品标准中火度低200e的温度,然后开始以1~3r#min的-1都做了规定。目前,国内检测耐火度的设备主要采用转速旋转锥台,再以2.5e#min匀速升温(相当于炭粒炉。其优点是结构简单,升温速度快,温度高,维相邻的两个CN标准锥在8min间隔内先后弯倒)。护成本低;其缺点是使用功率大,炉内温度不易均匀,当试锥弯倒至其尖端接触锥台或平面时,应立即观察升温速率难以控制,炭粒污染操作环境,维护工作量标准测温锥的弯倒
3、程度,到最末一个标准测温锥或试大,从上侧用肉眼观测试锥伤害眼睛等。因此,研制锥弯倒至其尖端接触锥台时停止试验。一种能够实现精确自动升温,在室温~1800e升温过程中能长期、反复地稳定工作,且具有一种辅助2新型耐火度炉的设计的观测和记录试锥及标准锥弯倒过程的新型耐火度2.1设计的原则与思路炉势在必行,以缩短耐火度的检测周期,改善检测所设计的新型耐火度炉应首先能够满足耐火度条件。标准试验方法的技术要求,同时克服炭粒炉的缺点与*0不足,解决炭粒炉难以精确控制升温,易损坏,炉内温1耐火度测定概述度不均匀,观察不便等操作难题,在优化操作环境的1.1耐火度测
4、定原理同时,降低试验成本。耐火度测定方法是:在一定升温速度下加热时,2.2新型耐火度炉的结构组成由试验物料做成的截头三角锥(上底每边长2mm,下根据以上耐火度检测的技术要求和设计的思路底每边长8.5mm,高30mm,截面为等边三角形)由以及新设计耐火度炉要实现的目的,设计了如下结构于其自身重力的影响而逐渐变形弯倒,当其弯倒至与的新型耐火度试验炉(见图1),它主要由控制系统、底盘平面相接触时的温度,即为试样的耐火度。耐火炉体和观测系统3部分组成。炉体由炉壳、保温材材料的耐火度不采用直接测温法,而是通过在一定升料、旋转机构、刚玉棒和发热体组成。炉衬采
5、用氧化温速度下具有固定弯倒温度的标准锥与被测锥弯倒铝空心球轻质保温材料,该材料具有高的耐火度,能情况的比较来测定。在试验过程中观察试锥的弯倒够承受1800e的高温并且保温效果良好。旋转机构同时具有升降和旋转的功能。该机构通过电机驱情况,并记录与试锥同时弯倒的标准锥,该标准锥的-1弯倒温度即为所测试样的耐火度。动并设定其旋转速度为3r#min,升降速度均匀恒定。在旋转机构上连接有支撑锥盘的刚玉棒,刚玉棒1.2耐火度测定的标准及技术要求目前我国检测耐火度指标采用的是GB/T7322*葛山:男,1951年生,高级工程师。-1997(idtISO528:
6、1983)耐火材料耐火度试验方E-mai:lyycwust1981@126.com法,为等同采用ISO国际标准。在耐火度的测定过程收稿日期:2007-10-112008/4耐火材料/NAIHUOCAILIAO317具有足够的耐火度并带动锥盘旋转。发热体选用83操作与使用效果根直径14mm的铬酸镧棒,环形、均匀地安装于炉膛由于采用铬酸镧棒作为发热体后,耐火度试验炉内,以获得均匀的温度场。观测系统则由摄像机、视的升温过程可以通过计算机控制并达到完全自动化频转换卡和计算机连接组成。升温。在升温之前只需根据耐火度检测的技术要求设定好升温曲线,然后通电运行
7、即可自动升温。在低于最低的标准锥弯倒温度以前是不需要操作人员在场的,当温度接近最低标准锥的弯倒温度时,打开摄像机,通过计算机观察并记录试锥及标准锥的弯倒情况,直到试验结束。图2、图3分别是试验前用照相机拍的试锥照片和试验过程中计算机上显示的高温条件下的图片。可以看出,高温下观察的效果良好。图1新型耐火度炉炉体和观测系统示意图2.3新型耐火度炉的优点所设计的新型耐火度试验炉与之前的耐火度测试设备相比,其主要特征在于:(1)采用铬酸镧棒作为发热体。铬酸镧棒作为阻性负载,可以在整个升温过程中精确地控制升温速率,而且该材质的发热体的稳定使用温度高达190
8、0[1][2]e,在此温度条件下寿命长达3000h;另外,设计时考虑了发热体表面功率的负荷问题,该设计中发热元件在较小的表面功率负荷下运
