專利名稱：一種用于檢測耐火材料耐火度的高溫電爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域。尤其是涉及一種用于檢測耐火材料耐火度的高溫電爐。
技術(shù)背景.耐火度是耐火材料的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。耐火度的檢測設(shè)備主要是用碳粒爐，也可用燃?xì)鉅t 測定。目前，國內(nèi)絕大部分單位都使用碳粒爐測定耐火材料的耐火度。碳粒爐結(jié)構(gòu)簡單，主要由變壓、調(diào)壓系統(tǒng)和爐體構(gòu)成。碳粒爐采用碳粒作為發(fā)熱體，爐 膛用一個(gè)具有一定尺寸的鎂砂管組成，在鎂砂管與鎂質(zhì)高溫帶之間均勻地填充滿碳粒并壓實(shí)， 在爐體的上下兩端電極上接上電源，這就構(gòu)成了碳粒爐。碳粒爐具有升溫快、維護(hù)方便的優(yōu) 點(diǎn)，如"一種耐火度爐"(CN 200420021828.7)專利技術(shù)，但也存在以下缺點(diǎn)功率約為40Kw， 因此能耗大、爐內(nèi)溫度分布不均勻、不僅使碳粒爐的鎂砂管易受熱應(yīng)力破裂，同時(shí)還影響測 量的準(zhǔn)確性；采用手動(dòng)升溫，升溫參數(shù)不能設(shè)定，不易控制；鎂砂管的經(jīng)常性破裂需要及時(shí) 更換，更換過程相當(dāng)復(fù)雜；用碳粒作為發(fā)熱源，碳粒及碳粉使得操作環(huán)境惡化；從爐體上方 的觀察孔觀察試錐與標(biāo)準(zhǔn)錐的彎倒情況很不方便，操作人員不僅要承受高溫?zé)釟饬?、高溫?射，眼睛還要在強(qiáng)光條件下觀察，對(duì)人體特別是眼睛造成傷害。耐火度的檢測一直是耐火材料檢測中一件比較艱苦的工作。因而人們對(duì)碳粒爐進(jìn)行了改 造，如"自動(dòng)升降旋轉(zhuǎn)式耐火度測定爐"(CN92210102.5)專利技術(shù)，設(shè)置有溫度控制系統(tǒng)和升降臺(tái)，采用4根U形硅鉬棒作為爐體發(fā)熱體；爐體中的溫度計(jì)采用熱電偶；爐體內(nèi)設(shè)有保 溫層，該層耐火材料采用耐火度大于1800'C的輕質(zhì)耐火材料，其將爐殼密封，爐殼的側(cè)面設(shè) 有觀察孔；恒定摩擦力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。該專利技術(shù)雖實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)升溫控制、自動(dòng)升降和旋轉(zhuǎn)、 密封性好、加熱均勻、節(jié)省能源、勞動(dòng)條件得到改善，但還存在以下問題試錐彎倒情況觀 察環(huán)境仍很惡劣。在高溫及強(qiáng)光條件下，用肉眼觀察不僅需要承受高溫?zé)釟饬?、高溫環(huán)境外， 還要承受試錐周圍近180(TC的強(qiáng)光輻射，這樣對(duì)人的身體特別是眼睛造成很大傷害；另外， 硅鉬棒本身在空氣中可使用的最高溫度為1710°C (孫良成，李德輝.鉻酸鑭加熱元件的研究. 工業(yè)加熱，2000年第2期17)，不能長期在1800。C的條件下長期工作。因此導(dǎo)致硅鉬棒易 損壞，需經(jīng)常更換，不僅耗時(shí)而且經(jīng)濟(jì)成本高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種溫度均勻、維護(hù)工作量小、環(huán)境友好、設(shè)備耗電小、可在1800°C 條件下工作、方便觀測的用于檢測耐火材料耐火度的高溫電爐。為實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是在高溫電爐的中心設(shè)置有旋轉(zhuǎn)和升降機(jī)構(gòu)， 旋轉(zhuǎn)和升降機(jī)構(gòu)的上端固定安裝有剛玉棒，剛玉棒的上端位于高溫電爐的高溫區(qū)內(nèi)，剛玉棒的上端安放有一粘有一小剛玉柱的錐盤，試驗(yàn)錐盤放置在粘有一小剛玉柱的錐盤上；在爐襯 內(nèi)垂直安裝有4 16根鉻酸鑭棒，鉻酸鑭棒的熱端位于高溫區(qū)內(nèi)；在高溫區(qū)的一側(cè)設(shè)有觀測 孔，觀察孔的外側(cè)設(shè)置有攝象機(jī)，攝像機(jī)與視頻卡連接，視頻卡與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)與顯 示器連接；熱電偶安裝在高溫區(qū)內(nèi)，熱電偶與計(jì)算機(jī)內(nèi)的溫度采集板連接，計(jì)算機(jī)內(nèi)的程序 控溫系統(tǒng)與電源系統(tǒng)的控制端連接，電源系統(tǒng)的輸出端與鉻酸鑭棒的冷端連接。其中鉻酸鑭棒為環(huán)形安裝，鉻酸鑭棒的直徑為8 22mm、熱端長度為8~200 mm;攝 像機(jī)位于錐盤和觀測孔的連線上；電源系統(tǒng)的功率為5~15Kw。由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型采用鉻酸鑭棒替代原來的硅鉬棒，從而保證高溫區(qū) 內(nèi)溫度均勻；鉻酸鑭棒的最高使用溫度為1900'C，適用于長期反復(fù)在室溫 180(TC的條件下 工作，與碳粒爐結(jié)構(gòu)的耐火度爐相比減小了維護(hù)耗時(shí)又節(jié)約了檢測成本。其次，還采用了溫 度控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控溫；再次，還針對(duì)測定耐火度過程中的惡劣觀測環(huán)境，采用了由 攝像機(jī)、視頻卡、計(jì)算機(jī)組成的觀測、記錄系統(tǒng)，避免了實(shí)驗(yàn)人員直接用肉眼觀察強(qiáng)光條件 下的試樣和標(biāo)準(zhǔn)錐的彎倒情況，保護(hù)了人體特別是眼睛不受傷害，且該系統(tǒng)還可以對(duì)耐火度 的整個(gè)檢測過程進(jìn)行錄像和回放。因此，本實(shí)用新型具有爐內(nèi)溫度均勻、維護(hù)工作量少、環(huán)境友好、設(shè)備耗電小、方便觀 測、可長期工作于室溫 1800'C的特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中粘有一小剛玉柱的錐盤4，試驗(yàn)錐盤5的放大示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一歩的說明 一種用于檢測耐火材料耐火度的高溫電爐，如圖1所示，在高溫電爐的中心設(shè)置有旋轉(zhuǎn) 和升降機(jī)構(gòu)l，旋轉(zhuǎn)和升降機(jī)構(gòu)1的上端固定安裝有剛玉棒2，剛玉棒2的上端位于高溫電爐 的高溫區(qū)7內(nèi)，剛玉棒2的上端安放有一粘有一小剛玉柱的錐盤4，試驗(yàn)錐盤5放置在粘有 一小剛玉柱的錐盤4上。在爐襯3內(nèi)垂直安裝有6 8根鉻酸鑭棒6,鉻酸鑭棒6的熱端位于 高溫區(qū)7內(nèi)。在高溫區(qū)7的一側(cè)設(shè)有觀測孔8，觀察孔8的外側(cè)設(shè)置有攝象機(jī)9，攝像機(jī)9位 于錐盤5和觀測孔8的連線上。攝像機(jī)9與視頻卡連接，視頻卡與計(jì)算機(jī)10連接，計(jì)算機(jī) 10與顯示器11連接。熱電偶12安裝在高溫區(qū)7內(nèi)，熱電偶12與計(jì)算機(jī)10內(nèi)的溫度采集板 連接，計(jì)算機(jī)內(nèi)的程序控溫系統(tǒng)與電源系統(tǒng)13的控制端連接，電源系統(tǒng)13的輸出端與鉻酸 鑭棒6的冷端連接，電源系統(tǒng)13的功率為10~12Kw。其中鉻酸鑭棒6為環(huán)形安裝，鉻酸鑭棒6的直徑為12 16mm、熱端長度為100 160mrn。 本實(shí)施例的使用過程是由于是在試驗(yàn)錐盤5的側(cè)上方觀察錐的彎倒過程，為了分辨錐 號(hào)，在錐盤4上粘一小剛玉柱，做為錐的起始記號(hào)。粘有一小剛玉柱的錐盤4放到爐子中心 的剛玉棒上后，試驗(yàn)錐盤5再放置在粘有一小剛玉柱的錐盤4上。在旋轉(zhuǎn)和升降機(jī)構(gòu)l將粘 有一小剛玉柱的錐盤4升高到爐子的高溫區(qū)7內(nèi)，用計(jì)算機(jī)內(nèi)的程序控溫系統(tǒng)控制升溫速率， 用熱電偶12監(jiān)控整個(gè)升溫過程，爐內(nèi)溫度低于最低標(biāo)號(hào)錐3(TC時(shí)，打開攝像機(jī)9，在升溫的 過程中，粘有一小剛玉柱的錐盤4順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，以小剛玉柱為起點(diǎn)，依次出現(xiàn)1#、 2#---6# 錐，每個(gè)錐在顯視器中清晰的顯現(xiàn)，依次觀察各個(gè)錐的彎倒情況，直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束。本實(shí)施例采用鉻酸鑭棒替代原來的硅鉬棒，從而保證高溫區(qū)內(nèi)溫度均勻；鉻酸鑭棒的最 高使用溫度為1900°C，適用于長期反復(fù)在室溫 180(TC的條件下工作，與碳粒爐結(jié)構(gòu)的耐火 度爐相比既減少了維護(hù)耗時(shí)又節(jié)約了檢測成本。其次，還采用了溫度控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng) 控溫。此外，還針對(duì)測定耐火度過程中的惡劣觀測環(huán)境，采用了由攝像機(jī)、視頻卡、計(jì)算機(jī) 組成的觀測、記錄系統(tǒng)，避免了實(shí)驗(yàn)人員直接用肉眼觀察強(qiáng)光條件下的試樣和標(biāo)準(zhǔn)錐的彎倒 情況，保護(hù)了人體特別是眼睛不受傷害，同時(shí)該系統(tǒng)還可以對(duì)耐火度的整個(gè)檢測過程進(jìn)行錄 像和回放。因此，本實(shí)施例具有爐內(nèi)溫度均勻、維護(hù)工作量少、環(huán)境友好、設(shè)備耗電小、方便觀測、 可長期工作于室溫 180(TC的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1. 一種用于檢測耐火材料耐火度的高溫電爐，其特征在于在高溫電爐的中心設(shè)置有旋轉(zhuǎn) 和升降機(jī)構(gòu)1，旋轉(zhuǎn)和升降機(jī)構(gòu)1的上端固定安裝有剛玉棒2，剛玉棒2的上端位于高溫電爐 的高溫區(qū)7內(nèi)，剛玉棒2的上端安放有一粘有一小剛玉柱的錐盤4，試驗(yàn)錐盤5放置在粘有 一小剛玉柱的錐盤4上；在爐襯3內(nèi)垂直安裝有4 16根鉻酸鑭棒6，鉻酸鑭棒6的熱端位 于高溫區(qū)7內(nèi)；在高溫區(qū)7的一側(cè)設(shè)有觀測孔8，觀察孔8的外側(cè)設(shè)置有攝象機(jī)9，攝像機(jī)9 與視頻卡連接，視頻卡與計(jì)算機(jī)10連接，計(jì)算機(jī)10與顯示器11連接；熱電偶12安裝在高 溫區(qū)7內(nèi)，熱電偶12與計(jì)算機(jī)10內(nèi)的溫度采集板連接，計(jì)算機(jī)10內(nèi)的程序控溫系統(tǒng)與電源 系統(tǒng)13的控制端連接，電源系統(tǒng)13的輸出端與鉻酸鑭棒6的冷端連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測耐火材料耐火度的高溫電爐，其特征在于所述的鉻酸 鑭棒6為環(huán)形安裝，鉻酸鑭棒6的直徑為8 22mm、熱端長度為8~200 mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測耐火材料耐火度的高溫電爐，其特征在于所述的攝像 機(jī)9位于錐盤5和觀測孔8的連線上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于檢測耐火材料耐火度的高溫電爐，其特征在于所述的電源 系統(tǒng)13的功率為5~15Kw。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢測耐火材料耐火度的高溫電爐。在高溫電爐的中心設(shè)置有旋轉(zhuǎn)和升降機(jī)構(gòu)1，其上端固定安裝有剛玉棒2，剛玉棒2的上端位于高溫區(qū)7內(nèi)，剛玉棒2的上端安放有一粘有一小剛玉柱的錐盤4，試驗(yàn)錐盤5放置在錐盤4上；在爐襯3內(nèi)垂直安裝有4～16根鉻酸鑭棒6，鉻酸鑭棒6的熱端位于高溫區(qū)7內(nèi)；觀察孔8的外側(cè)設(shè)置有攝象機(jī)9，攝像機(jī)9與視頻卡連接，視頻卡通過計(jì)算機(jī)10與顯示器11連接；安裝在高溫區(qū)7內(nèi)的熱電偶12與計(jì)算機(jī)10內(nèi)的溫度采集板連接，計(jì)算機(jī)10內(nèi)的程序控溫系統(tǒng)與電源系統(tǒng)13的控制端連接，電源系統(tǒng)13的輸出端與鉻酸鑭棒6的冷端連接。本發(fā)明具有溫度均勻、維護(hù)量小、環(huán)境友好、耗電小、觀測方便等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N3/60GK101144767SQ20071005343
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月30日
發(fā)明者尹玉成, 祝洪喜, 山 葛 申請(qǐng)人:武漢科技大學(xué)