一种检测石墨辊套在不同气氛中抗高温氧化性的装置制造方法
【专利摘要】本发明为一种检测石墨辊套在不同气氛中抗高温氧化性的装置，涉及检测石墨辊套抗高温氧化能力的实验装置，解决石墨辊套抗氧化性不能量化评估的问题，本装置包含：氧化介质提供装置，提供检测时的氧化环境，其由氮气瓶与含氧器组成，输出氮气与含氧介质合成后生成的氧化介质；加热炉装置，是对石墨辊套样品在不同氧化性气氛中进行加热的装置：输气管道及计量装置，是将氧化介质定量输送到加热炉内的装置，其由流量调节装置，第一输气管道，第二输气管道组成；称量装置，是对石墨辊套样品在氧化前后的质量进行计量的装置。本装置实现对石墨辊套在一定温度、不同氧化介质及其浓度的环境下抵抗氧化作用的能力进行量化评价的目的。
【专利说明】一种检测石墨辊套在不同气氛中抗高温氧化性的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及检测石墨辊套抗高温氧化能力的实验装置，尤其是指一种检测石墨辊套在不同气氛中抗高温氧化性的装置。
【背景技术】
[0002]石墨辊套是一种硅钢生产用加热炉(退火)内使用的特殊配件，是加热炉炉内转动滚的衬套，其与转动滚轴连接在一起，被安装在加热炉内，被滚轴带动一起转动，是硅钢生产不可或缺的特殊配件。
[0003]随着硅钢生产规模的不断扩大，石墨辊套的消耗量同比增加。但是，目前还没有石墨辊套的产品技术标准，也没有与之配套的检测标准和装置，尤其是关于其抗氧化能力的检测与评价的技术还没有公知结论可借鉴。而石墨辊套的质量和使用寿命，很大程度上取决于其抗氧化的能力，因此，对石墨辊套抗高温氧化能力的不清楚往往会导致辊套产品质量难以评价，使用效果难以预估，导致厂商为保硅钢生产而无谓地消耗和浪费大量辊套，进而导致硅钢生产成本的上升，生产效率的下降。
[0004]石墨辊套作为一种加热炉炉内转动滚的衬套，支撑着高速移动的硅钢，其表面长期与硅钢接触。硅钢加热炉的炉内温度可达1100°c左右，由于多种原因，加热炉内不可避免地存在少量的残氧和水分。
[0005]总所周知，石墨作为一种可燃性物质，在高温环境中易受氧化作用。炉内的残氧和水分将对石墨辊套产生长期的高温氧化作用。辊套的抗氧化能力和使用效果，直接影响到硅钢产品的质量；辊套的寿命长短关系到加热炉设备的生产能力，其寿命短则停机时间长，加热炉设备的生产能力降低，损失增大。
[0006]因此，需要在使用辊套前对辊套质量，尤其是其中的抗氧化(抵抗炉气中残氧和水分的氧化作用)的能力进行量化评估。这种评估需要一种高温氧化设备，它不仅能建立高温环境，还能够形成并持续保持一定的氧化介质浓度，最终实现对辊套在一定温度、不同氧化介质及其浓度的环境下抵抗氧化作用的能力进行量化评价的目的。
[0007]我国对于石墨电极，有氧化性测定方法的标准(石墨电极氧化测定方法GB3074.3-82)，但是，该测定方法只能测定空气作为氧化介质的氧化结果，且温度较低，在650°C，其不适宜用于检测本发明中的石墨辊套的抗高温氧化性。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种检测石墨辊套在不同气氛中抗高温氧化性的装置，其可以模拟出不同温度环境下的不同残氧量和水分，直接检测石墨辊套的抗氧化性，评估在硅钢加热炉高温(1100°C )中的使用效果。
[0009]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0010]一种检测石墨辊套在不同气氛中抗高温氧化性的装置，其包含:
[0011]氧化介质提供装置，是提供氧化介质的装置，该氧化介质作为检测时的氧化环境，其包含:
[0012]氮气瓶，内装氮气，其出口设有输氮管；
[0013]含氧器，是提供含氧介质的设备，其输入口与所述输氮管连通，输出口设有输出管道，输出氮气与含氧介质合成后生成的氧化介质；
[0014]加热炉装置，是对石墨辊套样品在不同氧化性气氛中进行加热的装置，其包含:
[0015]加热炉；
[0016]钼丝，吊置在加热炉的炉体内，石墨辊套样品吊挂在该钼丝上；
[0017]输气管道及计量装置，是将氧化介质定量输送到加热炉内的装置，置于氧化介质提供装置与加热炉装置之间，其包含:
[0018]流量调节装置，是一种调节及指示气体流量的调节装置，其输入端连接所述输出管道，输入氧化介质，对其进行流量调节及定量指示；
[0019]第一输气管道，置于流量调节装置与加热炉之间，其一端与流量调节装置的输出端连通；
[0020]第二输气管道，是石英管，置于加热炉内，其一端伸出加热炉外与第一输气管道的另一端连接，其另一端通向加热炉的炉体；
[0021]称量装置，是对石墨辊套样品在氧化前后的质量进行计量的装置。
[0022]所述含氧器包含:
[0023]鼓风机，设有输风管；
[0024]比例调节阀，其有两个入口与一个输出口，其一个入口与所述输风管连通，输入的含氧介质为空气，其另一个入口为含氧器的输入口，与所述输氮管连通，输入氮气，在比例调节阀内氮气与空气合成，生成具有残氧含量氧化介质，比例调节阀的输出口设有输出管道，输出具有残氧含量氧化介质，所述残氧含量由比例调节阀调节。
[0025]所述含氧器包含:
[0026]盛水容器，内盛水,其设有顶盖封闭,提供的含氧介质为水；
[0027]输送管，通过所述顶盖连通容器内外，其一端连通输氮管，另一端伸向盛水容器内的下部；
[0028]输出管道，通过所述顶盖连通容器内外，其一端通向容器内水液面之上，另一端输出盛水容器内氮气和水合成后生成的具有水分含量氧化介质，所述水分含量由盛水容器中水液面的高低来调节。
[0029]所述第一输气管道是软管。
[0030]所述称量装置采用千分之一克精度的装置。
[0031]所述加热炉(21)采用升温速度可调的电加热炉，其最高加热温度为1400°C。
[0032]本发明的有益效果:
[0033]本发明是一种实验检测装置，其能够产生实验所需要的高温(1100°C左右)，同时也能够形成并维持一定(可调)的氧化介质(残氧、水分)浓度。在设定的时间内，加热被检测样品，并对样品进行持续的氧化作用，通过检测实验作用前后样品的质量变化，来评价该样品抵抗氧化的能力。实现对石墨辊套在一定温度、不同氧化介质及其浓度的环境下抵抗氧化作用的能力进行量化评价的目的。
[0034]为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1为本发明检测石墨辊套在不同气氛中抗高温氧化性的装置结构示意图；
[0036]图2为图1中氧化介质提供装置实施例之一的结构示意图；
[0037]图3为图1中氧化介质提供装置实施例之二的结构示意图。
【具体实施方式】
[0038]下面结合实施例的附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。
[0039]参见图1，
[0040]本发明的检测石墨辊套在不同气氛中抗高温氧化性的装置如图1所示，其包含四个装置:
[0041]I，氧化介质提供装置
[0042]这是提供可调节的氧化介质的装置，该氧化介质作为检测时的氧化环境，氧化介质提供装置主要包含:
[0043]氮气瓶11，内装氮气，其出口设有输氮管111 ;
[0044]含氧器12，是提供含氧介质的设备，其输入口与所述氮气瓶11的输氮管111连通，输入氮气，输出口设有输出管道13,输出氮气与含氧介质合成后生成的氧化介质。
[0045]根据硅钢生产的实际情况，本发明提供了两种氧化介质提供装置的结构，具体而言是两种不同的含氧器12结构，一种是具有残氧含量氧化介质(具有残氧含量的氧化性气氛)的提供装置，另一种是具有水分含量氧化介质(具有水分含量的氧化性气氛)的提供装置。
[0046]具有残氧含量氧化介质提供装置的结构如图2所示，其包含:
[0047]氮气瓶11，内装氮气，其出口设有输氮管111 ;
[0048]含氧器12，其包含:鼓风机121，设有输风管1211 ;比例调节阀122，其有两个入口与一个输出口，输入两种不同气体，并可根据需要调节两种气体进入阀内的比例(是现有产品)，其一个入口与所述输风管1211连通，使鼓风机121为比例调节阀122提供空气(含氧介质)，其另一个入口是含氧器12的输入口，与所述氮气瓶11的输氮管111连通，输入氮气，在比例调节阀122内氮气与空气合成，生成具有残氧含量氧化介质，比例调节阀122的输出口设有输出管道13，输出具有残氧含量氧化介质，其中残氧含量的多少由比例调节阀122调节得到。
[0049]具有水分含量氧化介质提供装置的结构如图3所示，其包含:
[0050]氮气瓶11，内装氮气，其出口设有输氮管111 ;
[0051]含氧器12，其包含:盛水容器123，内盛水124，其设有顶盖1231封闭，提供的含氧介质为水，顶盖1231的顶面上设有两根连通容器内外的管子，一根为输送管125，其一端连通输氮管111，另一端伸向盛水容器123内的下部,另一根为含氧器12的输出管道13,其一端通向容器内水液面之上，输出管道13输出盛水容器123内氮气和水(含氧介质)合成后生成具有水分含量氧化介质，其是利用盛水容器中水液面1241的高度来调节氮气中的水分含量，合成出一定水分含量的氧化性气氛，即，水分含量由盛水容器中的水液面高低来调节。本实施例中，为了减少水份对流量调节装置31的影响，本实施例中流量调节装置31可以安装在盛水容器123的输送管125上。
[0052]2，加热炉装置
[0053]这是对石墨辊套样品在不同氧化性气氛中进行加热的装置，其包含:
[0054]加热炉21，采用升温速度可调的电加热炉，其最高加热温度为1400°C ；
[0055]钼丝22，吊置在加热炉21的炉体内，用于吊挂石墨辊套样品5，钼丝吊挂样品的目的，是为保证样品六个面能受到等效的加热和氧化，确保试验数据的准确性。
[0056]3,输气管道及计量装置。
[0057]这是将氧化介质提供装置提供的氧化介质定量输送到加热炉21内的装置，置于氧化介质提供装置与加热炉装置之间，其包含:
[0058]流量调节装置31，是一种调节及指示气体流量的调节装置，实现将氧化介质稳定输送到加热炉内，并计量的目的，其输入端连接所述含氧器12的输出管道13，输入氧化介质提供装置提供的氧化介质，对其进行流量调节及定量指示；
[0059]第一输气管道32，置于流量调节装置31与加热炉21之间，其一端与流量调节装置31的输出端连通；
[0060]第二输气管道33，是石英管，置于加热炉21内，其一端伸出加热炉21外与第一输气管道32的另一端连接，其另一端通向加热炉21的炉体。
[0061]4，称量装置
[0062]用于对石墨辊套样品5在氧化前后的质量变化进行计量，为了评价需要，一般可选用千分之一克的精度，该装置为现有产品，未图示。
[0063]实验时，对石墨辊套样品进行原始称量记录后，放入加热炉内的钼丝上，按照标准测试程序进行不同氧化介质环境中的高温抗氧化实验。
[0064]氧化结束后，再次对石墨辊套样品进行称量记录，记录样品的失重率即为该样品的抗氧化性能。
[0065]下面介绍实验的实施例:
[0066]某石墨辊套样品抗氧化试验结果
[0067]
【权利要求】
1.一种检测石墨辊套在不同气氛中抗高温氧化性的装置，其特征在于包含: 氧化介质提供装置，是提供氧化介质的装置，该氧化介质作为检测时的氧化环境，其包含: 氮气瓶(11)，内装氮气，其出口设有输氮管(111)； 含氧器(12)，是提供含氧介质的设备，其输入口与所述输氮管(111)连通，输出口设有输出管道(13),输出氮气与含氧介质合成后生成的氧化介质； 加热炉装置，是对石墨辊套样品在不同氧化性气氛中进行加热的装置，其包含: 加热炉(21)； 钼丝(22)，吊置在加热炉(21)的炉体内，石墨辊套样品(5)吊挂在该钼丝(22)上； 输气管道及计量装置，是将氧化介质定量输送到加热炉(21)内的装置，置于氧化介质提供装置与加热炉装置之间，其包含: 流量调节装置(31 )，是一种调节及指示气体流量的调节装置，其输入端连接所述输出管道(13)，输入氧化介质，对其进行流量调节及定量指示； 第一输气管道(32 )，置于流量调节装置(31)与加热炉(21)之间，其一端与流量调节装置(31)的输出端连通； 第二输气管道(33)，是石英管，置于加热炉(21)内，其一端伸出加热炉(21)外与第一输气管道(32)的另一端连接，其另一端通向加热炉(21)的炉体； 称量装置，是对石墨辊套样品(5 )在氧化前后的质量进行计量的装置。
2.如权利要求1所述的检测石墨辊套在不同气氛中抗高温氧化性的装置，其特征在于: 所述含氧器(12)包含: 鼓风机(121)，设有输风管(1211)； 比例调节阀(122)，其有两个入口与一个输出口，其一个入口与所述输风管(1211)连通，输入的含氧介质为空气，其另一个入口为含氧器(12)的输入口，与所述输氮管(111)连通，输入氮气，在比例调节阀(122)内氮气与空气合成，生成具有残氧含量氧化介质，比例调节阀(122)的输出口设有输出管道(13)，输出具有残氧含量氧化介质，所述残氧含量由比例调节阀(122)调节。
3.如权利要求1所述的检测石墨辊套在不同气氛中抗高温氧化性的装置，其特征在于: 所述含氧器(12)包含: 盛水容器(123 )，内盛水(124)，其设有顶盖(1231)封闭，提供的含氧介质为水； 输送管(125)，通过所述顶盖(1231)连通容器内外，其一端连通输氮管(111)，另一端伸向盛水容器(123)内的下部； 输出管道(13)，通过所述顶盖(1231)连通容器内外，其一端通向容器内水液面之上，另一端输出盛水容器(123)内氮气和水合成后生成的具有水分含量氧化介质，所述水分含量由盛水容器中水液面(1241)的高低来调节。
4.如权利要求1所述的检测石墨辊套在不同气氛中抗高温氧化性的装置，其特征在于: 所述第一输气管道(32)是软管。
5.如权利要求1所述的检测石墨辊套在不同气氛中抗高温氧化性的装置，其特征在于: 所述称量装置采用千分之一克精度的装置。
6.如权利要求1所述的检测石墨辊套在不同气氛中抗高温氧化性的装置，其特征在于: 所述加热炉(21)采用升温速度可调的电加热炉，其最高加热温度为1400°C。
【文档编号】G01N5/00GK104181067SQ201310193659
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年5月22日 优先权日:2013年5月22日
【发明者】姜华, 刘永丰, 王峰 申请人:宝山钢铁股份有限公司