一種保護渣熔化速度測試裝置製造方法
2023-06-26 15:32:16
一種保護渣熔化速度測試裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種保護渣熔化速度測試裝置，它包括管式高溫爐、樣柱制樣機和送樣器，所述管式高溫爐內設置船形陶瓷盤，船形磁碟內鋪設有試樣墊層。使用該裝置進行保護渣熔化速度測試，具有測定速度快，效率高，數據準確可靠等優點。而且，相對於現有技術，該裝置結構簡單，成本低廉，測試操作簡便，操作安全可靠。
【專利說明】一種保護渣熔化速度測試裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及對鋼水鑄造過程中使用的保護渣熔化速度測定【技術領域】，具體涉及一種保護渣熔化速度測試裝置。
【背景技術】
[0002]保護渣性能的好壞直接影響到鑄坯的表面質量，乃至生產過程的順行。熔化速度作為保護渣的一個重要性能指標，是控制熔渣層厚度和熔渣消耗量平衡的主要手段。合適的熔化速度，可使保護渣在鋼液面上保持一定厚度的熔渣層可發揮良好的潤滑的作用，從而獲得良好的澆注效果。目前對保護渣熔化速度測定的常見方法有塞格錐或渣柱法、坩禍測試法、熔滴法和失重法四種。第一種方法是將保護渣加工成一定形狀，在高溫下通過形狀的變化來判斷其熔化過程，形狀判斷的主觀因素較大，重現性較差；第二種方法是將保護渣在坩禍中加入一定厚度的量，在高溫下保持一定時間後，取出並解剖，通過測量粉渣層、燒結層、熔融層厚度來判斷熔化速度，由於坩禍的密封性，保護渣中的碳不能很好地燒掉，因此很難形成理想的分層狀態，減少加入量又無法區別各層厚度，該方法也受主觀因素的影響較大；第三種方法是將保護渣加在石墨制的漏鬥容器中，通過稱量流出的液渣滴來表徵保護渣的熔化速度，相比之下，該方法能較好地模擬保護渣的受熱、熔化和消耗行為，但最大問題是供氧嚴重不足，使得保護渣長時間不能熔化，且熔滴流出的連續性極差；第四種方法是將精確稱量的保護渣裝於坩禍中，加熱通過碳素材料的燒損失重來判定熔速，理論上抓住了中心，但是實際操作中由於坩禍的密封性，保護渣中的碳不能很好地順利的燒掉，失重拐點判定不明顯，設備精密度要求高。以上幾種方法測試手續複雜，時間較長，設備投資較大，未推廣用於保護渣生產企業的在線監測和煉鋼廠檢驗實踐。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種保護渣熔化速度測試裝置，該裝置能夠快速、準確可靠地對保護渣的熔化速度進行測定，而且結構簡單，成本低廉，操作簡便，安全可靠。
[0004]實現本實用新型所採用的技術方案是:一種保護渣熔化速度測試裝置，包括管式高溫爐、樣柱制樣機和送樣器，所述送樣器可由一端伸入所述管式高溫爐內，所述管式高溫爐內設置船形陶瓷盤，船形陶磁碟內鋪設有試樣墊層，所述樣柱制樣機用於測試樣柱的製備。
[0005]所述管式高溫爐包括爐殼、管式發熱體、內套管，所述爐殼與發熱體之間設置保溫層，所述內套管內設置溫度傳感器。
[0006]所述管式發熱體採用矽碳管發熱體。
[0007]所述內套管採用剛玉內套管。
[0008]所述內套管內徑為60mm。
[0009]所述試樣墊層採用氧化鎂墊層。
[0010]所述試樣墊層鋪滿所述陶瓷盤，其頂面與陶瓷盤的敞口平齊，所述試樣墊層周側部位設置環形凹槽。
[0011]所述溫度傳感器採用熱電偶傳感器。
[0012]所述送樣器由送樣套管和推桿組成。
[0013]所述送樣套管採用內徑為4mm的不鏽鋼管，所述推桿採用直徑為3mm的不鏽鋼絲，所述推桿外端設置拉環。
[0014]本實用新型的保護渣熔化速度測試裝置基於亮點法測定保護渣熔化速度，相對於塞格錐或渣柱法、坩禍測試法、熔滴法和失重法等方法，其有益效果是:使用該裝置進行保護渣熔化速度測試，只需將保護渣材料製成樣柱，通過送樣器投放至所述陶瓷盤內的試樣墊層上，在高溫狀態下觀察熔渣表面上的碳素材料氧化呈現的亮點，由樣柱投放到位至亮點消失，即為熔化時間，重複操作數次，將測試數據整理取平均值，即為測試結果。因此，具有測定速度快，效率高，數據準確可靠等優點。而且，相對於現有技術，該裝置結構簡單，成本低廉，測試操作簡便，操作安全可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0016]圖1是本實用新型結構示意圖；
[0017]圖2是本實用新型送樣器結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]本實用新型的保護渣熔化速度測試裝置，基於亮點法測定保護渣熔化速度，該方法利用保護渣碳素材料控制保護渣熔化速度的熔化機理，通過觀察保護渣中游離碳在高溫下燒損情況及是否燒盡來反映判斷確定保護渣的熔化速度，即柱投放至1300°C高溫環境時，樣柱即開始熔化，由於碳素材料的隔離作用，樣柱熔化由外至內開始進行，由於碳素材料和熔渣的不浸潤性和比重密度對比差別，碳素材料被熔渣上浮與熔渣表面並富集，富集的碳素材料在高溫下劇烈氧化燃燒形成亮點，保護渣樣柱的不斷熔化上述的過程就不斷進行，保護渣碳素材料徹底燒盡時，亮點消失，因此通過製成固定體積的保護渣樣柱，觀察其在高溫下熔化時碳素材料亮點，從投放試樣至亮點消失的時間，來實現判定保護渣的熔化速度。
[0019]如圖1所示，本實用新型的保護渣熔化速度測試裝置，包括管式高溫爐、樣柱制樣機(圖中未示)和送樣器，所述管式高溫爐包括爐殼1、管式發熱體3、內套管4，所述爐殼I與管式發熱體3之間設置保溫層2，所述管式發熱體3可採用矽碳管發熱體，所述內套管4可採用剛玉內套管，內套管4的內徑以60mm為宜，既能保證測試的順利進行，又可減少熱能的耗量。該管式高溫爐的最高加熱溫度應在1300°C以上，以滿足保護渣熔化試驗的需要；爐內恆溫帶的長度在20— 30cm範圍內比較適宜，既可保證試樣熔化試驗高溫空間大小的需要，能源消耗也比較經濟。所述內套管4內設置溫度傳感器5，以便控制爐內的測試溫度，該溫度傳感器4採用熱電偶傳感器比較簡單方便。在管式高溫爐的內套管4內設置船形陶瓷盤6，用於置放試樣，船形磁碟6內鋪設有試樣墊層7，該試樣墊層7最好採用氧化鎂墊層，試樣墊層7應填滿陶瓷盤6，頂麵攤平並與陶瓷盤6敞口上緣平齊，以便於觀察試樣熔化情況。所述試樣墊層7周邊附近可設置一條閉合的環形凹槽9，以防止保護渣試樣從試樣墊層7上滾落爐內。所述樣柱制樣機可採用顆粒機，用於將保護渣製成Φ3Χ3_的樣柱8。所述送樣器由送樣套管10和推桿11組成(參看圖2)，考慮一般保護渣試樣為壓制樣柱，其直徑一般為3mm，所以送樣套管10採用內徑為4mm的不鏽鋼管，推桿11採用直徑為3mm的不鏽鋼絲，為便於操作，可在推桿11外端設置拉環12。
[0020]本實用新型的保護渣熔化速度測試裝置在使用時，可先將保護渣試樣用糊精作粘合劑用所述制樣器製成Φ3Χ3_樣柱8若干(一般不少於5個)，烘乾後將管式高溫爐升溫至1300°C，保持恆溫。然後將待測試樣樣柱8用送樣器投放至所述陶瓷盤6內的試樣墊層7上，同時啟動秒表，通過墨鏡觀察熔渣表面上的碳素材料氧化呈現的亮點，亮點消失即可停表，讀取秒表上的讀數並記錄，重複操作數次，將測試數據整理取平均值，即為測試結果。
【權利要求】
1.一種保護渣熔化速度測試裝置，其特徵在於:它包括管式高溫爐、樣柱制樣機和送樣器，所述送樣器可由一端伸入所述管式高溫爐內，所述管式高溫爐內設置船形陶瓷盤，船形陶磁碟內鋪設有試樣墊層，所述樣柱制樣機用於測試樣柱的製備。
2.如權利要求1所述的保護渣熔化速度測試裝置，其特徵在於:所述管式高溫爐包括爐殼、管式發熱體、內套管，所述爐殼與發熱體之間設置保溫層，所述內套管內設置溫度傳感器。
3.如權利要求2所述的保護渣熔化速度測試裝置，其特徵在於:所述管式發熱體採用矽碳管發熱體。
4.如權利要求2所述的保護渣熔化速度測試裝置，其特徵在於:所述內套管採用剛玉內套管。
5.如權利要求2或4所述的保護渣熔化速度測試裝置，其特徵在於:所述內套管內徑為 60mmo
6.如權利要求1所述的保護渣熔化速度測試裝置，其特徵在於:所述試樣墊層採用氧化鎂墊層。
7.如權利要求1或6所述的保護渣熔化速度測試裝置，其特徵在於:所述試樣墊層鋪滿所述陶瓷盤，其頂面與陶瓷盤的敞口平齊，所述試樣墊層周側部位設置環形凹槽。
8.如權利要求2所述的保護渣熔化速度測試裝置，其特徵在於:所述溫度傳感器採用熱電偶傳感器。
9.如權利要求1所述的保護渣熔化速度測試裝置，其特徵在於:所述送樣器由送樣套管和推桿組成。
10.如權利要求9所述的保護渣熔化速度測試裝置，其特徵在於:所述送樣套管採用內徑為4mm的不鏽鋼管，所述推桿採用直徑為3mm的不鏽鋼絲，所述推桿外端設置拉環。
【文檔編號】G01N25/02GK204214800SQ201420383773
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2014年7月11日
【發明者】程卓 申請人:西峽縣新越冶金材料開發有限公司