專利名稱：一種水流量平板法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀的試驗(yàn)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及耐火材料、保溫隔熱材料導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀器的試驗(yàn)爐，特別是一種 水流量平板法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀的試驗(yàn)爐，主要涉及該試驗(yàn)爐所用的加熱元件(或稱發(fā)熱 體)和爐膛結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景根據(jù)傅立葉一維平板穩(wěn)定導(dǎo)熱過程的基本原理，熱流穩(wěn)態(tài)時(shí)，單位時(shí)間自試樣熱面一維(縱向)流至冷面的熱量Q與試樣的導(dǎo)熱系數(shù)A、試樣熱面與冷面間的溫差A(yù)T成 正比，通過測(cè)定流經(jīng)中心量熱器中的水流量M和水溫升高At，獲得單位時(shí)間單位質(zhì)量 的水吸收的熱量Q，求得試樣的導(dǎo)熱系數(shù)入。美國國家標(biāo)準(zhǔn)《ASTM C 201-1993 (2004)耐火材料導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)方法》中規(guī)定的 試驗(yàn)設(shè)備加熱室(即試驗(yàn)爐)的爐膛為扁凹形，電加熱元件為硅碳棒，水平方向安裝在 爐上體的爐膛內(nèi)，此爐膛的下方對(duì)應(yīng)于爐下體安裝均熱板的位置。我國國家發(fā)展和改革 委員會(huì)2005年4月1日發(fā)布的《中華人民共和國黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YB/T 4130-2005耐 火材料導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)方法(水流量平板法)》中示出的水流量平板法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀 的試驗(yàn)爐為扁凹形，電加熱元件為硅碳棒，水平方向安裝在爐上體的爐膛內(nèi)，均熱板安 裝于爐下體。水平方向安裝在爐上體爐膛內(nèi)的硅碳棒加熱元件，理論使用溫度范圍為600 1600 °C，當(dāng)表面溫度為125(TC以下時(shí)，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，連續(xù)使用2000小時(shí)老化率 為50%;表面溫度為150CTC ，連續(xù)使用500小時(shí)老化率達(dá)50%， 2000小時(shí)時(shí)老化率達(dá)100%。 因此硅碳棒加熱元件容易老化、斷裂，使用壽命低，并且由于電阻的變化，造成爐溫均 勻性下降，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的波動(dòng)失真。因斷棒、換棒、老化、匹配等原因，該測(cè)試儀正 常工作溫度一般規(guī)定不大于125CTC，超出該溫度使用將折損其使用壽命，降低儀器穩(wěn)定 性，導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試成本增加、周期加長。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種使用壽命長、工作溫度高的水流量平板法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè) 試儀的試驗(yàn)爐。本實(shí)用新型的目的可采用如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)其包括爐上體、爐下體、均熱板、 加熱元件，爐膛設(shè)置在爐上體，加熱元件采用使用溫度范圍高于170(TC，而且長期工作 溫度在1600'C的發(fā)熱體，加熱元件為二硅化鉬發(fā)熱體，其吊掛安裝在爐膛內(nèi)，爐膛的結(jié) 構(gòu)為立筒狀內(nèi)腔，內(nèi)腔深度大于加熱元件發(fā)熱段的長度。所述的加熱元件為"U"型或"W"型的二硅化鉬發(fā)熱體。本實(shí)用新型采用二硅化鉬棒作為加熱元件，最高使用溫度可達(dá)170(TC以上，并且具 有升溫速度快、抗氧化能力強(qiáng)、電阻特性穩(wěn)定和抗熱沖擊性能好等特點(diǎn)，可在1600'C長 時(shí)間穩(wěn)定工作，從而使導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀試驗(yàn)爐在高溫時(shí)的工作時(shí)間和使用壽命延長，試 樣導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)試準(zhǔn)確率提高，測(cè)試成本降低。

附圖1為本實(shí)用新型的局部縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖2為圖1的俯視圖。圖中1、爐上體，2、 二硅化鉬加熱元件，3、爐下體，4、均熱板，5、所測(cè)試樣，6控溫?zé)犭娕肌?br> 具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖，說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。如附圖1所示所述的水流量平板法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀的試驗(yàn)爐包括爐上體1、爐下 體3、均熱板4，爐膛設(shè)置在爐上體l內(nèi)，在爐膛內(nèi)設(shè)置控溫?zé)犭娕?。加熱元件2采用 使用溫度范圍高于1700°C，而且長期工作溫度在160(TC的發(fā)熱體。這種發(fā)熱元件可以 是"U"型或"W"型的二硅化鉬發(fā)熱體，本實(shí)施例采用形狀為"U"型結(jié)構(gòu)的二硅化鉬 發(fā)熱體，其吊掛安裝在爐上體l的爐膛內(nèi)，爐膛的結(jié)構(gòu)為立筒狀內(nèi)腔，內(nèi)腔深度大于加 熱元件發(fā)熱段的長度。'、、如附i、2所示所述的"U"型結(jié)構(gòu)的二硅化鉬發(fā)熱體之間為串聯(lián)連接。 使用時(shí)，將所測(cè)試樣5放置在均熱板4下部的爐膛內(nèi)即可進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)。
權(quán)利要求1、一種水流量平板法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀的試驗(yàn)爐，其包括爐上體(1)、爐下體(3)、均熱板(4)、加熱元件，爐膛設(shè)置在爐上體(1)，其特征是加熱元件為二硅化鉬發(fā)熱體，其吊掛安裝在爐膛內(nèi)；爐膛為立筒狀內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔深度大于加熱元件發(fā)熱段的長度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種水流量平板法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀的試驗(yàn)爐，其特征是: 加熱元件為"U"型結(jié)構(gòu)的二硅化鉬發(fā)熱體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種水流量平板法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀的試驗(yàn)爐，其特征是: 加熱元件為"W"型結(jié)構(gòu)的二硅化鉬發(fā)熱體。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于測(cè)試耐火材料、保溫隔熱材料導(dǎo)熱系數(shù)的水流量平板法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀的試驗(yàn)爐，其包括爐上體(1)、爐下體(3)、均熱板(4)、加熱元件(2)，爐膛設(shè)置在爐上體(1)，加熱元件為二硅化鉬發(fā)熱體，其吊掛安裝在爐膛內(nèi)；爐膛為立筒狀內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔深度大于加熱元件發(fā)熱段的長度。本實(shí)用新型采用二硅化鉬棒作為加熱元件，最高使用溫度可達(dá)1700℃以上，并且具有升溫速度快、抗氧化能力強(qiáng)、電阻特性穩(wěn)定和抗熱沖擊性能好等特點(diǎn)，可在1600℃長時(shí)間穩(wěn)定工作，從而使導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀試驗(yàn)爐在高溫時(shí)的工作時(shí)間和使用壽命延長，試樣導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)試準(zhǔn)確率提高，測(cè)試成本降低。
文檔編號(hào)F27B17/02GK201107285SQ200720092610
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2007年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月6日
發(fā)明者喬愛軍, 劉卓峰, 姚彥敏, 李永剛, 健 章, 譚麗華, 昕 邵 申請(qǐng)人:中鋼集團(tuán)洛陽耐火材料研究院有限公司