CN104154750B - 一种测量冶金保温材料保温效果的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量冶金保温材料保温效果的系统，特别涉及一种测量铁水保温材料的保温效果的系统。它主要包括试验用炉、温度自动采集设备和计算机数据处理系统。试验用炉是利用氧化铝纤维轻质耐火材料塑形成具有柱状中空结构炉膛的圆柱体炉子。炉膛顶部和底部均为圆形，炉膛侧壁与炉膛顶部和底部垂直。炉膛外壁与炉壳之间夹有保温棉。炉膛侧壁镶嵌有加热元件硅炭棒以保证炉膛均匀受热，炉膛底部靠近上表面固定一根热电偶。温度自动采集设备分别与硅炭棒和热电偶的另一端相连，通过AD595转换成电压信号输入DTW温度控制仪，计算机通过LONWORKS采集精密温控仪所显示的温度，自动绘制温度随时间的变化曲线。试验用炉小型，操作简单、方便、安全，特别适合实验室研究用。整套系统采用联合自动控制，直观反映保温材料的保温效果。

Description

一种测量冶金保温材料保温效果的系统

技术领域

本发明涉及一种测量冶金保温材料保温效果的系统，特别涉及一种测量铁水保温材料的保温效果的系统。

背景技术

在整个铁水炼钢生产工艺中，铁水运输过程热量损失较大，温降较多。若运至炼钢炉的铁水温度达不到炼钢生产的要求，将影响钢材质量。目前，不同类型的铁水保温剂不断产生，如何快速、准确测定保温剂的保温效果是铁水保温理论和实践中需要解决的重要问题。鉴于此，根据冶金实际生产中铁水热量主要通过罐口向外散热的特点，模拟铁水罐保温的实际情况，发明一种测量冶金保温材料保温效果的系统，用于实验室中衡量不同类型的铁水保温剂的保温效果。

查阅文献知，本发明的一种测量冶金保温材料保温效果的系统未见有相关报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够测量各种固体冶金保温材料保温效果的系统。

为了解决上述问题，本发明提供一种测量冶金保温材料保温效果的系统，所述系统主要由试验用炉、温度自动控制系统、计算机数据处理系统组成。所述试验用炉是具有圆柱形中空结构炉膛的圆柱体炉子；炉膛外壁与炉壳之间夹有保温棉；炉膛侧壁对称镶嵌有加热元件硅炭棒，炉膛底部靠近上表面处钻有一孔，孔内固定一根热电偶，热电偶的接线端与自动温控仪相连，硅炭棒的接线端也与自动温控仪相连，温控仪与计算机相连。

所述试验用炉炉壁与炉膛底部为一整体，均由氧化铝纤维轻质耐火材料塑形成，炉体总高度为550mm，炉体外径为450mm～550mm，炉壁厚度为100mm，加热元件硅炭棒对称的镶嵌在此炉壁中，并垂直向上安装，炉底厚度为50mm，靠近炉底上表面平行固定一根热电偶。

所述试验用炉的炉膛顶部和底部分别为圆形，上端开口处的炉膛直径为120mm，炉膛主体直径为150mm，炉膛侧壁与炉膛顶部和底部垂直，炉膛底部上表面到炉膛顶部的距离为250mm～350mm。

所述保温棉厚度在50mm～100mm之间。

所述温度自动控制系统是热电偶将温度信号通过AD595转换成mV级电压信号输入给自动温控仪，温度控制仪显示热电偶的实际温度。

所述计算机数据处理系统是计算机通过LONWORKS采集温度控制仪所显示的温度，并对温度与时间的数据进行处理。

使用时，接通电源，启动硅炭棒加热炉膛，当炉膛均匀受热且炉膛底部上表面温度达到并恒定在指定温度后，最高温度不超过1350℃，停止加热，同时迅速向炉膛内投入保温材料，最高厚度不超过400mm。

利用开启的计算机采集每一时间下炉膛底部上表面的温度数据，热电偶不断将温度信号通过AD595转换成mV级电压信号输入给DTW温度控制仪，计算机通过LONWORKS采集DTW温度控制仪所显示的温度，自动绘制温度随时间的变化曲线，即温度-时间曲线，输出。

采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、试验用炉小型，试验样品用量少，操作简单、方便、安全，特别适合实验室研究用；

2、自动控温系统可将炉温控制并恒定在任意指定温度，满足不同保温材料的保温效果的温度测定范围；

3、整套系统采用联合自动控制，对炉膛温度进行实时监测和反馈，并可从计算机随时得到温度随时间的变化曲线，直观反映保温材料的保温效果。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是自动控温系统工作原理图。

图中，1-炉膛；2-炉壁；3-保温棉；4-炉壳；5-硅碳棒；6-热电偶；7-自动温控仪；8-计算机

具体实施方式

下面结合附图作进一步描述。自动温控仪8的型号为，

本发明结构示意图见附图1，测量冶金保温材料保温效果系统分为：试验用炉、自动控温系统和计算机数据处理系统。试验用炉炉体为圆柱体。炉壳4为不锈钢材料，厚度为1.5mm。炉膛1为柱体，上端开口处直径为120mm，炉膛1主体直径为150mm，炉壁2与炉膛1底部为一整体，均为氧化铝纤维轻质耐火材料，炉壁厚度为100mm，炉底厚度为50mm。炉膛1侧壁对称镶嵌有加热元件硅炭棒5，炉壁2外侧与炉壳4之间夹有一层保温棉3，厚度在50mm～100mm之间。炉膛1底部靠近上表面处钻有一孔，孔内固定一根热电偶6。热电偶的接线端、硅炭棒接线端均与自动控温仪相连。自动控温系统中，自动温控仪7的型号为DTW温度控制仪，利用DTW温度控制仪7自动控制炉膛1底部上表面的温度。自动温控仪7与计算机8相连，计算机8自动采集每一时间下炉膛1底部上表面的温度数据，并自动绘制温度-时间曲线，通过计算机8记录的温度随时间变化曲线反映材料保温性能的好坏。

自动控温系统工作原理图见附图2。接通电源，硅炭棒5对炉膛1加热，与炉膛1底部上表面相连的热电偶6将温度信号通过AD595转换成mV级电压信号输入给自动温控仪7，DTW温度控制仪7显示热电偶6的实际温度，当炉膛1底部上表面的温度达到并恒定在指定温度后，最高温度不超过1350℃，停止加热，同时迅速向炉膛内投入一定厚度保温材料，最低厚度不少于250mm。利用开启的计算机8采集每一时间下炉膛1底部上表面的温度数据，热电偶6继续不断地将温度信号通过AD595转换成mV级电压信号输入给DTW温度控制仪7，计算机8通过LONWORKS采集DTW温度控制仪7所显示的温度，自动绘制温度随时间的变化曲线，即温度-时间曲线，输出。

以上仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围，任何在本发明的设计思想和原则之内做出的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围值内。

Claims (5)

1.一种测量冶金保温材料保温效果的系统，该系统包括试验用炉、自动控温系统和计算机数据处理系统，其特征在于，所述试验用炉是具有圆柱形中空结构炉膛的圆柱体炉子；炉膛外壁与炉壳之间夹有保温棉；炉膛侧壁对称镶嵌有加热元件硅炭棒，炉膛底部靠近上表面处固定热电偶，热电偶的接线端、硅炭棒接线端均与自动控温仪相连，控温仪与计算机相连；使用时，接通电源，硅炭棒对炉膛加热，温控仪自动控制使炉膛均匀受热，且炉膛底部上表面温度达到并恒定在指定温度后，停止加热，同时迅速向炉膛内投入一定厚度保温材料，计算机自动采集每一时间下炉膛底部上表面温度数据，绘制温度-时间曲线，输出。

2.根据权利要求1所述的一种测量冶金保温材料保温效果的系统，其特征在于：所述试验用炉是具有圆柱形中空结构炉膛的圆柱体炉子，炉壁与炉膛底部为一整体，均由氧化铝纤维轻质耐火材料塑形成，炉体总高度为550mm，炉体顶部与底部外径为450mm～550mm，炉壁厚度为100mm，加热元件硅炭棒对称的镶嵌在此炉壁中，并垂直向上安装，炉底厚度为50mm，靠近炉底上表面平行固定一根热电偶。

3.根据权利要求1所述的一种测量冶金保温材料保温效果的系统，其特征在于：试验用炉的炉膛顶部和底部分别为圆形，靠近上端开口处炉膛直径为120mm，炉膛主体直径为150mm，炉膛侧壁与炉膛顶部和底部垂直，炉膛底部上表面到炉膛顶部的距离为250mm～350mm。

4.根据权利要求1所述的一种测量冶金保温材料保温效果的系统，其特征在于：所述保温棉厚度在50mm～100mm之间。

5.根据权利要求1所述的一种测量冶金保温材料保温效果的系统，其特征在于：接通电源，硅炭棒对炉膛加热，与炉膛底部上表面相连的热电偶将温度信号通过AD595转换成mV级电压信号输入给自动温控仪，DTW温度控制仪显示热电偶的实际温度，当炉膛底部上表面的温度达到并恒定在指定温度后，最高温度不超过1350℃，停止加热，同时迅速向炉膛内投入一定厚度保温材料，最低厚度不少于250mm；利用开启的计算机采集每一时间下炉膛底部上表面的温度数据，热电偶继续不断地将温度信号通过AD595转换成mV级电压信号输入给DTW温度控制仪，计算机通过LONWORKS采集DTW温度控制仪所显示的温度，自动绘制温度随时间的变化曲线。