[发明专利]高温状态下保护渣粘度电磁特性的测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种高温状态下保护渣粘度电磁特性的测量装置，其特征在于：由高频加热炉和粘度测试仪两部分组成，高频加热炉的炉体（14）外环绕设置多匝水冷铜感应线圈，粘度测试仪包含同步电机（1）、光电开关、悬丝（4）、钼连接杆（10）、石墨探头（11）、和石墨坩埚（12）微机控制系统（16），同步电机的输出端依次连接悬丝、钼连接杆和石墨探头，悬丝的两端分别设置光电开关，微机控制系统分别控制连接同步电机和光电开关；将待测保护渣经脱碳处理后装入石墨坩埚（12），并放入炉体（14）内高频加热，采用内柱体旋转法进行高温状态下保护渣粘度电磁特性的测量。

2.根据权利要求1或2所述的一种高温状态下保护渣粘度电磁特性的测量装置，其特征在于所述的高频加热炉，配套设置高频电源柜、高频输出柜、控制仪表柜、热电偶及显示仪表，热电偶（15）设置在炉体（14）的底部，连接显示仪表，用于实时采集待测保护渣的温度值；控制仪表柜采用全集成数字电路，用于实时采集高频加热炉体的输出功率、震荡频率参数，并具有手动调节功率功能。

3.根据权利要求1所述的一种高温状态下保护渣粘度电磁特性的测量装置，其特征在于所述的炉体外环绕设置4匝水冷铜感应线圈（13），炉膛高100mm，直径80mm，起到加热炉和提供高频磁场的双重作用，加热方式为感应加热，电源振荡频率为20KHz。

4.待测保护渣放置于炉体内，加热并进行粘度测量；高频电源柜采用IGBT电源，高频输出柜具有过流、过压、缺水、超温、缺相保护功能。

5.根据权利要求1或2所述的一种高温状态下保护渣粘度电磁特性的测量装置，其特征在于所述的同步电机转动，经悬丝、钼连接杆带动石墨探头做旋转运动；还设有升降机构，由步进电机、支撑架、悬臂和丝杠组成，步进电机和丝杠安装在支撑架上，悬臂固定于丝杠顶部，步进电机驱动丝杠上下移动，从而带动悬臂作上下运动；悬臂与石墨探头连接。

6.根据权利要求1或2所述的一种高温状态下保护渣粘度电磁特性的测量装置，

其特征在于所述的石墨坩埚（12）壁厚为6.5mm。

7.根据权利要求1所述的一种高温状态下保护渣粘度电磁特性的测量装置,其特征在于所述的光电开关包含遮光板、光源和光电管，悬丝的两端分别设置上遮光板（2）和下遮光板（3），上遮光板的两侧分别设置上光源（5）和上光电管（6），下遮光板的两侧分别设置下光源（7）和下光电管（8）。

8.根据权利要求1或2所述的一种高温状态下保护渣粘度电磁特性的测量装置，其特征在于还设有电气控制柜，具有控制主电源开关功能，同时还设有升降机构的方向选择、点动启动、故障复位按钮，以及同步电机开关按钮；微机控制系统安装有一套粘度测试实验软件，设有定温测粘度和变温测粘度两种测试方式，同时，可在线测试并实时保存实验数据。

9.一种高温状态下保护渣粘度电磁特性的测量方法，其特征在于采用权利要求1至8所述的任意一种高温状态下保护渣粘度电磁特性的测量装置进行操作，包含如下步骤：

①将装好保护渣的石墨坩埚放入高频加热炉的炉体内，打开高频加热炉开关，调节频率到18kHz，炉子加热升温；

②待高频加热炉的炉温升至200℃，开启冷却水；

③标定粘度测试仪的常数K值和t₀，利用标准油进行测试，标定；

④待保护渣完全熔化后，手动测定液面高度，并在旋转粘度计钼连接杆上标定下降位置；

⑤粘度测定：定温测粘度时，待高频加热炉的温度升至1250℃时调低功率，直到频率提高至20kHz处，待温度稳定到1300℃并保温15min后，将石墨探头降到熔化保护渣液面下方，启动定温测粘度程序，开始测量；变温测粘度时，将高频加热炉的温度升高至1200℃后调低功率，使加热炉恒温15min，待保护渣全部熔化后，逐渐调高功率，改恒温为升温状态，并将石墨探头降到熔化保护渣液面下方，启动变温测粘度程序，连续测定升温过程中粘度变化值；

⑥测定完毕，保存数据报表，关闭粘度测试计及高频加热炉，待加热炉温度降至200℃以下时关闭冷却水；

⑦最后，根据数据报表，将保护渣在高频磁场作用下的粘度与传统旋转粘度计测定结果进行对比，得出1300℃高频磁场条件下保护渣粘度的电磁特性；或者，根据变温测粘度数据，以温度（t）为横坐标，粘度(η)为纵坐标，做η-t曲线图，从而得出施加高频磁场后保护渣粘度的变化规律。