CN205448688U - 一种测试耐火浇注料爆裂性能的单面加热试验炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测试耐火浇注料爆裂性能的单面加热试验炉，包括试验加热炉体、测试项目的测试单元、试样、数据采集处理单元及控制柜，所述的加热炉体整体为凹槽式，炉体内具有顶部为敞口的凹槽式炉膛，试验加热炉体为能快速升温的敞口式单面加热炉，在炉膛敞口的下方的炉膛内设置高温发热体，高温发热体连接控制柜；所述试样设置在炉膛的敞口上，在试样的顶部、四个侧部设置有防爆保温层，所需测试项目的测试单元设置在试样内，测试单元连接数据采集处理单元。本实用新型的优点：可以设计、制作较大的试样，使试验结果更接近实际生产情况。实施单面加热并设置了测试单元，可以研究、探讨、分析产生爆裂的原因等。

Description

一种测试耐火浇注料爆裂性能的单面加热试验炉

技术领域

本实用新型属于材料性能测试仪器类，涉及耐火浇注料爆裂性能的试验炉，特别是测试耐火浇注料爆裂性能的单面加热试验炉。

背景技术

致密耐火浇注料具有强度高、气孔率低、致密度高等优点，广泛应用于冶金、建材、铸造、石油化工等高温技术领域。

致密耐火浇注料衬体和预制件在初次使用和烘烤过程中容易发生爆裂。

所谓爆裂，是指耐火浇注料在快速升温过程中，由于内部产生的气体无法及时排出或应力产生而造成的粉碎性破坏或崩裂。

爆裂不仅会导致耐火浇注料的损毁和烘烤设备的损坏，严重影响生产的正常运行，而且还有可能造成人员伤亡，导致严重的安全事故。因此，致密耐火浇注料的抗爆裂性能是十分重要的使用性能。

我国“黑色冶金行业标准YB／T4117-2003《致密耐火浇注料抗爆裂性试验方法》”“规定了致密耐火浇注料抗爆裂试验方法的术语和定义、原理、试样、试验设备和程序、试验结果及试验报告”。其原理是“将试样置于设定温度的试验炉内，观察试样在快速升温时是否发生爆裂。耐火浇注料的抗爆裂性用抗爆裂温度来度量。”“试样的尺寸为50㎜×50㎜×50㎜。”“抗爆裂温度试验炉使用温度范围为室温至1000℃。控温精度为±10℃。试验炉应能均匀升温，升温速度不低于5℃／min。试验炉炉膛的长×宽×高不应小于350㎜×150㎜×150㎜。试样在炉内不得叠放。试样与试样、试样与炉膛的间隙均不应小于50㎜。试验炉应能抵抗试样爆裂时产生的冲击。”能满足上述要求的，是以普通硅碳棒或电阻丝（带）为发热元件的箱式电炉（或称马弗炉）。“试验程序试验炉应预先加热到设定温度，保温30min。将脱模后的试样成型面朝上，迅速放入设定温度的试验炉内，立即关闭炉门。炉温降低应不大于40℃。10min内炉温应恢复至设定温度。试样在此温度下保温30min。观察试样是否爆裂。如果试样没有爆裂，则将炉温升高50℃，另用一组试样，重复上述实验”。“试验结果如果三个平行试样中有一个试样爆裂，则认为该试样发生爆裂。如果试样在第一个设定温度下爆裂，则认为试样的抗爆裂温度为小于该温度。如果试样在设定温度下不爆裂，而在高于此温度50℃时爆裂，则该设定温度即为试样的抗爆裂温度。如果试样在1000℃时或在所要求的终止温度仍未发生爆裂，则可以终止试验，并以大于该温度表示试样的抗爆裂温度。”

我国黑色冶金标准《致密耐火浇注料抗爆裂性试验方法》规定，是以较小的试样块（50㎜×50㎜×50㎜）、使其从室温骤升至试验炉（炉膛尺寸350㎜×150㎜×150㎜）内设定的温度下、从外观观察试样的爆裂状况，以爆裂温度表示抗爆裂性。

该标准的试验炉之局限性为：①只适用于较小样块，不能用于较大的试样块；②只能从试样的外观变化观察爆裂情况，不能研究、探讨、分析试样内部由于温度及结构变化而导致爆裂的原因；③只能使试样骤然从室温升至设定温度，不能研究升温速度对爆裂的影响。④样品的加热是从二侧或多侧同时加热，与应用中往往从单一方向加热的实际状况不同，不能反应工业应用实际状况。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术不能适用于较大试样、不能

分析导致试样爆裂原因等不足，提供一种测试耐火浇注料爆裂性能的单面加热试验炉。

本实用新型的目的可以采用以下技术方案来实现：所述的测试耐火浇注料爆裂性能的单面加热试验炉，包括试验加热炉体、测试项目的测试单元、试样、数据采集处理单元及控制柜，所述的加热炉体整体为凹槽式，炉体内具有顶部为敞口的凹槽式炉膛，使得试验加热炉体为能快速升温的敞口式单面加热炉，在炉膛敞口的下方的炉膛内设置高温发热体，高温发热体连接控制柜；所述试样设置在炉膛的敞口上，在试样的顶部、四个侧部设置有防爆保温层，所需测试项目的测试单元设置在试样内，测试单元连接数据采集处理单元。

所述的试样底面的四周边缘设置在加热炉炉膛的敞口上。

所述的加热炉敞口朝上，在敞口可设置高导热的均热板。

所述的高温发热体为SiC质发热体，排列在敞口下方距试样下表面至少10mm处，试验温度为室温至1500℃，最大升温速率不小于50℃／min。

所述防爆保温层由保温层和钢壳构成，保温层设置在试样的顶部、四个侧周面，钢壳设置在保温层的外部。

所述的测试项目的测试单元，是根据试验需要设置测试项目（例如温度、蒸汽压等）设置的，并将其测试单元放在预先设计的位置上；所测得的信息输入数据采集处理单元，报出结果。

本实用新型具有以下优点：①根据试验研究的需要，可以设计、制作较大的试样，使试验结果更接近实际生产情况。②根据试验方案要求，实施单面加热，并可改变升温速度、保温温度及保温时间。③根据试验方案要求，设定其测试项目、测试单元及其安放位置，可以研究、探讨、分析产生爆裂的原因等。

附图说明

图1为一种测试耐火浇注料爆裂性能的单面加热试验炉示意图。

图中：1、加热炉体，2、发热体，3、炉衬，4、敞口，5、试样，6、保温层，7、测试单元，8、数据采集处理单元，9、控制柜。

具体实施方式

结合附图1给出本实用新型的具体实施方式。

实施例1:一种测试耐火浇注料爆裂性能的单面加热试验炉。其结构和操作：

1.试验炉的结构：包括试验加热炉体1、测试项目的测试单元7、试样5、数据采集处理单元8及控制柜9，所述试验加热炉体1为能快速升温的敞口式单面加热炉，即加热炉体1整体为凹槽式，炉体内具有顶部为敞口4的凹槽式炉膛，在炉膛敞口的下方的炉膛内设置高温发热体2，高温发热体2连接控制柜9；所述试样设置在炉膛的敞口上，在试样的顶部、四个侧部设置有防爆保温层，所需测试项目的测试单元设置在试样5内，测试单元7连接数据采集处理单元8。所述的试样5底面的四周边缘设置在加热炉炉膛的敞口上。所述的加热炉敞口朝上，在敞口4上可设置高导热的均热板。具体结构如下：

①单面加热炉体1的外壳为钢结构，内衬耐火炉衬3；炉衬3里砌筑成凹槽形形成炉膛，其顶面构成敞口4，敞口4的尺寸为350㎜×350㎜；敞口4顶面的下方摆放发热体2（SiC棒）棒组，发热体2在敞口4内均匀排放在同一高度上，其末端经导线连接控制柜9。

②试样5由耐火浇注料浇筑而成，其尺寸为400㎜×400㎜×400㎜；所述试样的顶部、四个侧部设置有防爆保温层，具体实施为：试样的四个侧面外紧密包裹耐火纤维毡作为保温层6，保温层6的外面用不锈钢板密封紧固，试样5的顶面以耐火纤维毡作为保温层6，顶面的保温层6外的钢壳和四周的保温层6外的钢壳以螺栓连接，四周的保温层6外的钢壳与加热炉体1的外壳以螺栓连接。

③所述的测试项目的测试单元7，是根据试验需要设置测试项目（例如温度、蒸汽压等）设置的，并将其测试单元放在预先设计的位置上,其末端与数据采集处理单元8连接,所测得的信息输入数据采集处理单元，报出结果。

2.操作步骤：

给控制柜9合闸通电，按试验方案发热体2工作，发热体2棒组的总额定功率大于16KW，使加热炉体1的敞口4炉内温度按要求上升（设计最大升温速度为50℃／min）及各温度段（最高使用温度1500℃）的保温，记录测试单元7测试的数据并输入数据采集处理单元8，测得试验结果。

Claims (5)

1.一种测试耐火浇注料爆裂性能的单面加热试验炉，包括试验加热炉体（1）、测试项目的测试单元（7）、试样、数据采集处理单元（8）及控制柜（9），其特征是：所述的加热炉体（1）整体为凹槽式，炉体内具有顶部为敞口（4）的凹槽式炉膛，在炉膛敞口（4）的下方的炉膛内设置高温发热体（2），高温发热体（2）连接控制柜；所述试样（5）设置在炉膛的敞口（4）上，在试样（5）的顶部、四个侧部设置有防爆保温层，所需测试项目的测试单元（7）设置在试样（5）内，测试单元（7）连接数据采集处理单元（8）。

2.根据权利要求1所述的测试耐火浇注料爆裂性能的单面加热试验炉，其特征是：所述的试样（5）底面的四周边缘设置在加热炉（1）炉膛的敞口（4）上。

3.根据权利要求1所述的测试耐火浇注料爆裂性能的单面加热试验炉，其特征是：所述的加热炉敞口（4）朝上，在敞口（4）可设置高导热的均热板。

4.根据权利要求1所述的测试耐火浇注料爆裂性能的单面加热试验炉，其特征是：所述的高温发热体（2）为SiC质发热体，均匀排列在敞口（4）下方距试样（5）下表面至少10mm处。

5.根据权利要求1所述的测试耐火浇注料爆裂性能的单面加热试验炉，其特征是：所述防爆保温层由保温层和钢壳构成，保温层设置在试样（5）的顶部、四个侧周面，钢壳设置在保温层（6）的外部。