[发明专利]一种耐火材料抗渣实验方法及抗渣实验炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐火材料高温下抗渣侵蚀能力的研究实验方法，主要涉及一种耐火材料抗渣实验方法及抗渣实验炉。

背景技术

耐火材料是高温行业的必须辅助材料。耐火材料在实际运用中，往往处在热力冲击、应力冲击、化学侵蚀等复杂环境。科技工作者在进行耐火材料研发改进的工作中，必须要考虑耐火材料实际运用的环境，研发改进过程中，往往需要模拟这种应用环境已检验产品性能。目前，用于检测耐火材料抗侵蚀的方法主要有静态坩埚法、回转抗渣法；其中，静态坩埚法可在空气气氛下进行，也可以再特定气氛下进行，但是不能实现渣液的及时更新，对耐火材料也没有冲刷作用，无法真实反映耐火材料在应用中受侵蚀真实情况；回转抗渣法可以及时更新渣液，对耐火材料也有一定的冲刷作用，但只能在敞开的空气环境中进行，气氛单一。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，本发明提出一种耐火材料抗渣实验方法及抗渣实验炉，使其能达到实时更新渣液、气氛可控、并且对受检试样有一定的冲刷作用和温度冲击作用。

    本发明为完成上述发明任务采用如下技术方案：

一种耐火材料抗渣实验炉，抗渣实验炉所具有炉壳的内部空腔形成炉膛，通过设置在炉膛中部的隔热板将炉膛隔为上、下两个部分，对应上炉膛、下炉膛分别设置有一套温度测量和控制系统，其中，隔热板为可拆卸结构，通过控制上炉膛、下炉膛的温度测量和控制系统以及拆、装隔热板，来控制炉膛上下部位的温度分布；在上炉膛、下炉膛之间设置有用以夹持试样的试样夹持器；在所述的试样夹持器上设置试样；试样夹持器所具有的转动轴水平设置并与转动装置相连，构成所述的试样可随转动轴做垂直于转动轴转动的结构；设置有用以为抗渣实验提供渣液的加渣器，加渣器所具有的加渣通道穿过上、下炉膛，并使加渣通道的出口对应位于钼坩埚的上方；所述的钼坩埚固定在位于下炉膛正下方的坩埚座上，所述的坩埚座为可升降的结构，在实验时可将钼坩埚升至下炉膛内，用以使受检的试样运行至转动轴下方时，受渣液的侵蚀，运行至转动轴上方时，受上下炉膛内的温度差带来的热冲击；钼坩埚的上部一侧具有排渣口，排渣口下方设置盛渣器。

所述的实验炉具有两个进气口，并与位于炉壳外的配气柜相连通，一个进气口将实验气体通入上炉膛，根据实验方案，需要上炉膛温度低于下炉膛温度时，打开该进气口，可对上炉膛起到辅助降温的作用，不需要时则关闭该进气口；另一进气口与加渣器相连，在通气的同时，通过气流，将渣带入到坩埚中。

在试样夹持器所具有的转动轴上设置用以计数的计数器。

一种耐火材料的抗渣实验方法，将试样夹持在位于上、下炉膛之间的试样夹持器上，并将坩埚升至下炉膛内将炉膛密封，通入所需保护气；调整上、下炉膛的温度；当下炉膛温度升至坩埚内渣熔化温度时，转动装置通电，由转动装置带动试样做垂直于试验夹持器转动轴的运动；当试样运行至转动轴的下方时，浸入坩埚的渣液内受渣液的侵蚀；当试样运行至转动轴的上方时，受上、下炉膛之间的温度差带来的热冲击；实验结束时，停止通保护气，坩埚下降，使试样脱离渣液；实验时，由加渣器持续给坩埚提供渣液，实现了渣液的时时更新。

耐火材料领域技术人员，可根据需要配置保护气，以尽可能接近受检耐火材料实际所处环境气氛为准。

实验过程中，在线检测上下炉膛温度，试样旋转周数，水冷壁进出水温度，盛渣器重量，并根据检测的数据，计算机自动调整进出水速率和加渣速度，并得出试样受热冲击次数。

一种耐火材料的抗渣实验方法，主要包括以下步骤：

1)       测定实验用渣熔化温度T；

2)       将试样固定在试样夹持器上；

3)       密闭炉膛，真空处理，通入实验所需保护气至0.11Mpa，打开排气孔，点燃排空可燃气体，打开冷却系统；

4)       温度感应器和温度加热器通电，制定升温程序控制实验炉升温，热电偶感应炉内温度，待下炉膛温度升至渣熔化温度T时，转动装置通电，电脑控制转动速度；

5)       打开加渣器，实验渣沿加渣通道加入坩埚内，待渣液面升至排渣口，滴入盛渣器时，计数器开始记录转动周数；

6)       热电偶分别测量上、下炉膛温度；

7)       实验结束，停止通保护气体，改通纯N₂气体，在下炉膛温度降至温度T之前，钼坩埚的升降台下降，试样脱离渣液；

8)       切断电源，待上下炉膛温度将至室温后，关闭水循环，停止通N₂气，打开炉膛，取出试样；