一种保护渣熔化速度测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种保护渣熔化速度测试装置，它包括管式高温炉、样柱制样机和送样器，所述管式高温炉内设置船形陶瓷盘，船形磁盘内铺设有试样垫层。使用该装置进行保护渣熔化速度测试，具有测定速度快，效率高，数据准确可靠等优点。而且，相对于现有技术，该装置结构简单，成本低廉，测试操作简便，操作安全可靠。
【专利说明】一种保护渣熔化速度测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及对钢水铸造过程中使用的保护渣熔化速度测定【技术领域】，具体涉及一种保护渣熔化速度测试装置。
【背景技术】
[0002]保护渣性能的好坏直接影响到铸坯的表面质量，乃至生产过程的顺行。熔化速度作为保护渣的一个重要性能指标，是控制熔渣层厚度和熔渣消耗量平衡的主要手段。合适的熔化速度，可使保护渣在钢液面上保持一定厚度的熔渣层可发挥良好的润滑的作用，从而获得良好的浇注效果。目前对保护渣熔化速度测定的常见方法有塞格锥或渣柱法、坩祸测试法、熔滴法和失重法四种。第一种方法是将保护渣加工成一定形状，在高温下通过形状的变化来判断其熔化过程，形状判断的主观因素较大，重现性较差；第二种方法是将保护渣在坩祸中加入一定厚度的量，在高温下保持一定时间后，取出并解剖，通过测量粉渣层、烧结层、熔融层厚度来判断熔化速度，由于坩祸的密封性，保护渣中的碳不能很好地烧掉，因此很难形成理想的分层状态，减少加入量又无法区别各层厚度，该方法也受主观因素的影响较大；第三种方法是将保护渣加在石墨制的漏斗容器中，通过称量流出的液渣滴来表征保护渣的熔化速度，相比之下，该方法能较好地模拟保护渣的受热、熔化和消耗行为，但最大问题是供氧严重不足，使得保护渣长时间不能熔化，且熔滴流出的连续性极差；第四种方法是将精确称量的保护渣装于坩祸中，加热通过碳素材料的烧损失重来判定熔速，理论上抓住了中心，但是实际操作中由于坩祸的密封性，保护渣中的碳不能很好地顺利的烧掉，失重拐点判定不明显，设备精密度要求高。以上几种方法测试手续复杂，时间较长，设备投资较大，未推广用于保护渣生产企业的在线监测和炼钢厂检验实践。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种保护渣熔化速度测试装置，该装置能够快速、准确可靠地对保护渣的熔化速度进行测定，而且结构简单，成本低廉，操作简便，安全可靠。
[0004]实现本实用新型所采用的技术方案是:一种保护渣熔化速度测试装置，包括管式高温炉、样柱制样机和送样器，所述送样器可由一端伸入所述管式高温炉内，所述管式高温炉内设置船形陶瓷盘，船形陶磁盘内铺设有试样垫层，所述样柱制样机用于测试样柱的制备。
[0005]所述管式高温炉包括炉壳、管式发热体、内套管，所述炉壳与发热体之间设置保温层，所述内套管内设置温度传感器。
[0006]所述管式发热体采用硅碳管发热体。
[0007]所述内套管采用刚玉内套管。
[0008]所述内套管内径为60mm。
[0009]所述试样垫层采用氧化镁垫层。
[0010]所述试样垫层铺满所述陶瓷盘，其顶面与陶瓷盘的敞口平齐，所述试样垫层周侧部位设置环形凹槽。
[0011]所述温度传感器采用热电偶传感器。
[0012]所述送样器由送样套管和推杆组成。
[0013]所述送样套管采用内径为4mm的不锈钢管，所述推杆采用直径为3mm的不锈钢丝，所述推杆外端设置拉环。
[0014]本实用新型的保护渣熔化速度测试装置基于亮点法测定保护渣熔化速度，相对于塞格锥或渣柱法、坩祸测试法、熔滴法和失重法等方法，其有益效果是:使用该装置进行保护渣熔化速度测试，只需将保护渣材料制成样柱，通过送样器投放至所述陶瓷盘内的试样垫层上，在高温状态下观察熔渣表面上的碳素材料氧化呈现的亮点，由样柱投放到位至亮点消失，即为熔化时间，重复操作数次，将测试数据整理取平均值，即为测试结果。因此，具有测定速度快，效率高，数据准确可靠等优点。而且，相对于现有技术，该装置结构简单，成本低廉，测试操作简便，操作安全可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0016]图1是本实用新型结构示意图；
[0017]图2是本实用新型送样器结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]本实用新型的保护渣熔化速度测试装置，基于亮点法测定保护渣熔化速度，该方法利用保护渣碳素材料控制保护渣熔化速度的熔化机理，通过观察保护渣中游离碳在高温下烧损情况及是否烧尽来反映判断确定保护渣的熔化速度，即柱投放至1300°C高温环境时，样柱即开始熔化，由于碳素材料的隔离作用，样柱熔化由外至内开始进行，由于碳素材料和熔渣的不浸润性和比重密度对比差别，碳素材料被熔渣上浮与熔渣表面并富集，富集的碳素材料在高温下剧烈氧化燃烧形成亮点，保护渣样柱的不断熔化上述的过程就不断进行，保护渣碳素材料彻底烧尽时，亮点消失，因此通过制成固定体积的保护渣样柱，观察其在高温下熔化时碳素材料亮点，从投放试样至亮点消失的时间，来实现判定保护渣的熔化速度。
[0019]如图1所示，本实用新型的保护渣熔化速度测试装置，包括管式高温炉、样柱制样机(图中未示)和送样器，所述管式高温炉包括炉壳1、管式发热体3、内套管4，所述炉壳I与管式发热体3之间设置保温层2，所述管式发热体3可采用硅碳管发热体，所述内套管4可采用刚玉内套管，内套管4的内径以60mm为宜，既能保证测试的顺利进行，又可减少热能的耗量。该管式高温炉的最高加热温度应在1300°C以上，以满足保护渣熔化试验的需要；炉内恒温带的长度在20— 30cm范围内比较适宜，既可保证试样熔化试验高温空间大小的需要，能源消耗也比较经济。所述内套管4内设置温度传感器5，以便控制炉内的测试温度，该温度传感器4采用热电偶传感器比较简单方便。在管式高温炉的内套管4内设置船形陶瓷盘6，用于置放试样，船形磁盘6内铺设有试样垫层7，该试样垫层7最好采用氧化镁垫层，试样垫层7应填满陶瓷盘6，顶面摊平并与陶瓷盘6敞口上缘平齐，以便于观察试样熔化情况。所述试样垫层7周边附近可设置一条闭合的环形凹槽9，以防止保护渣试样从试样垫层7上滚落炉内。所述样柱制样机可采用颗粒机，用于将保护渣制成Φ3Χ3_的样柱8。所述送样器由送样套管10和推杆11组成(参看图2)，考虑一般保护渣试样为压制样柱，其直径一般为3mm，所以送样套管10采用内径为4mm的不锈钢管，推杆11采用直径为3mm的不锈钢丝，为便于操作，可在推杆11外端设置拉环12。
[0020]本实用新型的保护渣熔化速度测试装置在使用时，可先将保护渣试样用糊精作粘合剂用所述制样器制成Φ3Χ3_样柱8若干(一般不少于5个)，烘干后将管式高温炉升温至1300°C，保持恒温。然后将待测试样样柱8用送样器投放至所述陶瓷盘6内的试样垫层7上，同时启动秒表，通过墨镜观察熔渣表面上的碳素材料氧化呈现的亮点，亮点消失即可停表，读取秒表上的读数并记录，重复操作数次，将测试数据整理取平均值，即为测试结果。
【权利要求】
1.一种保护渣熔化速度测试装置，其特征在于:它包括管式高温炉、样柱制样机和送样器，所述送样器可由一端伸入所述管式高温炉内，所述管式高温炉内设置船形陶瓷盘，船形陶磁盘内铺设有试样垫层，所述样柱制样机用于测试样柱的制备。
2.如权利要求1所述的保护渣熔化速度测试装置，其特征在于:所述管式高温炉包括炉壳、管式发热体、内套管，所述炉壳与发热体之间设置保温层，所述内套管内设置温度传感器。
3.如权利要求2所述的保护渣熔化速度测试装置，其特征在于:所述管式发热体采用硅碳管发热体。
4.如权利要求2所述的保护渣熔化速度测试装置，其特征在于:所述内套管采用刚玉内套管。
5.如权利要求2或4所述的保护渣熔化速度测试装置，其特征在于:所述内套管内径为 60mmo
6.如权利要求1所述的保护渣熔化速度测试装置，其特征在于:所述试样垫层采用氧化镁垫层。
7.如权利要求1或6所述的保护渣熔化速度测试装置，其特征在于:所述试样垫层铺满所述陶瓷盘，其顶面与陶瓷盘的敞口平齐，所述试样垫层周侧部位设置环形凹槽。
8.如权利要求2所述的保护渣熔化速度测试装置，其特征在于:所述温度传感器采用热电偶传感器。
9.如权利要求1所述的保护渣熔化速度测试装置，其特征在于:所述送样器由送样套管和推杆组成。
10.如权利要求9所述的保护渣熔化速度测试装置，其特征在于:所述送样套管采用内径为4mm的不锈钢管，所述推杆采用直径为3mm的不锈钢丝，所述推杆外端设置拉环。
【文档编号】G01N25/02GK204214800SQ201420383773
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】程卓 申请人:西峡县新越冶金材料开发有限公司