盖3、盖板4、炉丝组件5与炉壳6，所述炉管1上下两端均设置所述端盖3，所述炉管1设置于所述炉衬2之内，所述炉壳6包覆于所述炉衬2表面，所述炉丝组件5与所述炉管1连接，所述盖板4通过六角螺钉与所述端盖3连接。所述炉衬2包括:对流空气层21和保温层22，所述保温层22靠近所述炉管1，所述对流空气层21靠近所述炉壳6，所述保温层22为高温纤维保温材料，所述对流空气层21为空腔，所述对流空气层21与保温层22之间设置有内衬板23，所述炉壳6侧面上下两侧均设置有对流空气口 61。所述炉管1侧面设有双螺旋槽，所述炉管1可以为马弗管。所述炉丝组件5包括:工作炉丝51、备用炉丝52、炉丝接线柱53、电极固定板54与电源接头保护罩55，所述加热炉为上中下三段式加热，所述炉管1的上、中、下部分别绕制所述工作炉丝51和备用炉丝52，所述工作炉丝组和备用炉丝组独立间隔绕制在炉管1内侧的双螺旋槽内，所述电极固定板54固定在所述炉壳6上，所述炉丝接线柱53固定在所述电极固定板54上，所述工作炉丝51、备用炉丝52两端分别与对应的炉丝接线柱53连接，所述电源接头保护罩55设置于所述炉壳6上，所述工作炉丝51、备用炉丝52、炉丝接线柱53、电极固定板54均容纳于所述电源接头保护罩55内。所述炉丝接线柱53采用独特的套管式设计，通过高温合金焊丝与炉丝焊接，构成稳定的连接结构。工作和备用双套加热丝通过控制系统形成可选择的闭环结构，试验开始时，先启动工作加热丝，工作加热丝出现故障发生加热中断时，切换加热丝，启动备用炉丝52组继续工作。
[0017]通过工作和备用炉丝不同温度下最佳控温参数的系统试验和精确测量，800°C时，工作炉丝组故障后启动备用炉丝组，加热炉在5分钟之内即可稳定到原有的目标温度，而且稳定过程中的温度平均波动小于5°C，完全满足国际标准ISO 204-2009和国内标准GB2039-2-12对蠕变持久试验过程中温度波动的要求。
[0018]【实施例1】启动加热炉的工作炉丝组，待加热到目标温度800°C并稳定后切断工作炉丝组5min后，启动备用炉丝组；二次稳定后切断备用炉丝组15min后，再次启动备用工作炉丝组；三次稳定后再次切断工作加热丝5min后，启动备用炉丝组；四次稳定后最后切断备用炉丝组2min后，启动工作炉丝组。
[0019]从实施例所得到的双丝加热炉炉丝切换过程中的温度变化曲线可以看出，工作过程中，工作炉丝组出现故障加热中断时，如果工作人员或控制系统能够在5min中内将加热丝切换至备用炉丝组，整个切换过程中，加热炉上、中、下三段的炉温波动可控制在5°C以内，该温度波动满国际标准ISO 204-2009和国内标准GB 2039-2-12对长时蠕变持久试验过程中温度波动的要求。
[0020]综上所述，本发明可以在国内外标准要求的控温精度内将蠕变持久用高温加热炉的理论寿命提高一倍以上，可有效保证加热炉的连续工作时间。
[0021]与现有加热炉相比，本发明的特点在于，能够在工作炉丝组出现故障发生加热中断时，快速启动备用炉丝组，在标准要求的温度波动范围内保证加热炉的连续工作，从理论上可使加热炉的工作寿命提高一倍。
【主权项】
1.一种蠕变持久试验机用长时连续工作加热炉，其特征在于，所述加热炉通过双炉丝设计以保证加热炉的长时连续工作。2.根据权利要求1所述加热炉，其特征在于，所述加热炉炉体为直筒式结构，所述加热炉包括:炉管、炉衬、端盖、盖板、炉丝组件与炉壳，所述炉管上下两端均设置所述端盖，所述炉管设置于所述炉衬之内，所述炉壳包覆于所述炉衬表面，所述炉丝组件与所述炉管连接，所述盖板通过六角螺钉与所述端盖连接。3.根据权利要求2所述加热炉，其特征在于，所述炉衬包括:对流空气层和保温层，所述保温层靠近所述炉管，所述对流空气层靠近所述炉壳，所述保温层为高温纤维保温材料，所述对流空气层为空腔，所述对流空气层与保温层之间设置有内衬板，所述炉壳侧面上下两侧均设置有对流空气口。4.根据权利要求2所述加热炉，其特征在于，所述炉管侧面设有双螺旋槽。5.根据权利要求2所述加热炉，其特征在于，所述炉丝组件包括:工作炉丝、备用炉丝、炉丝接线柱、电极固定板与电源接头保护罩，所述加热炉为上中下三段式加热，所述炉管的上、中、下部分别绕制所述工作炉丝和备用炉丝，所述工作炉丝组和备用炉丝组独立间隔绕制在炉管侧面的双螺旋槽内。6.根据权利要求5所述加热炉，其特征在于，所述电极固定板固定在所述炉壳上，所述炉丝接线柱固定在所述电极固定板上，所述工作炉丝、备用炉丝两端分别与对应的炉丝接线柱连接，所述电源接头保护罩设置于所述炉壳上，所述工作炉丝、备用炉丝、炉丝接线柱、电极固定板均容纳于所述电源接头保护罩内。
【专利摘要】本发明涉及一种蠕变持久试验机用长时连续工作加热炉，应用于金属材料长时蠕变持久性能测试和寿命评估。其特点在于加热炉采用双炉丝设计，两套加热丝独立间隔绕制在炉管上，通过控制系统设计，工作炉丝组因故障发生加热中断时，切换并启动备用炉丝组，解决金属材料蠕变持久性能测试过程中因加热炉的炉丝故障引起的试验中断问题，提高加热炉的长时连续工作寿命。该方法简便易行，在蠕变持久试验机用高温加热炉及其他电热丝加热设备中容易实现，并可以实现工业化生产。
【IPC分类】F27D1/10, F27D11/02, F27B17/02
【公开号】CN105403048
【申请号】CN201510927674
【发明人】孙冬柏, 王美玲, 八木晃一, 冯强, 陆永浩
【申请人】北京科技大学
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月14日