一种测量冶金保温材料保温效果的方法—对比法
【专利摘要】本发明涉及一种测量冶金保温材料保温效果的方法—对比法，特别涉及一种测量铁水保温材料保温效果的方法—对比法。分别测定空炉、已知样品、待测样品的温度随时间的变化曲线，即降温曲线。可以直观判断待测样品是否具有保温性，利用已知样品的保温效果对比法衡量待测样品的保温效果，判断待测样品的保温效果是否满足生产需要。该对比法是一种相对法，降低了测量的系统误差，方法准确、可靠，操作简单、特别适合实验室中衡量不同类型的固体铁水保温材料的保温效果研究。
【专利说明】一种测量冶金保温材料保温效果的方法一对比法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测量冶金保温材料保温效果的方法一对比法，特别涉及一种测量铁水保温材料保温效果的方法一对比法。
【背景技术】
[0002]目前，保温材料的保温性能主要通过导热系数考察，导热系数越小，保温性能越好。但是导热系数是定性说明保温材料的保温性能，不能准确判断该保温材料是否满足行业生产需要。因此，如何准确测量材料的保温效果尤为重要。根据铁水保温材料在现场应用的实际情况，发明一种测量冶金保温材料保温效果的方法，用于实验室中衡量不同固体铁水保温材料的保温效果。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种测量冶金保温材料保温效果的方法——对比法。
[0004]为解决上述问题，本发明根据铁水运输过程中的散热特点，利用保温效果测试系统准确测量铁水保温材料的保温效果。该保温效果测试系统主要由试验用炉、温度自动控制系统、计算机数据处理系统组成。试验用炉侧壁镶嵌有硅炭棒，炉膛底部插有热电偶，硅炭棒和热电偶的接线端均与温度自动控温仪相连，计算机与温度自动控温仪相连。使用时，接通电源，启动硅炭棒加热炉膛，当炉膛均匀受热且炉膛底部上表面温度达到并恒定在指定温度后，停止加热，此后用对比法进行测量。即:首先做空白试验，再做已知样品保温效果的测定，最后做待测样品保温效果的测定。每次测定结果分别通过计算机将数据处理成直接反映材料保温效果的温度随时间的变化曲线，结合冶金工业生产上铁水运输到炼钢炉的时间一般为15min?30min的情况，进行对比判断该保温材料是否满足生产需要。
[0005]本发明的对比法包括以下步骤:
[0006]1、空白试验:接通电源，启动硅炭棒加热炉膛，当炉膛均匀受热且炉膛底部上表面温度达到并恒定在指定温度后，最高温度不超过1350°C，停止加热，不投保温材料，同时利用计算机自动采集每一时间下炉膛底部上表面温度数据，并自动绘制温度-时间曲线，即空炉降温曲线，反映了在没有保温材料的情况下炉体自身的降温程度；
[0007]2、已知样品的选择和样品的制备:
[0008]I)已知样品的选择原则:尽量选择与待测样品性状相同或相近的样品，即根据待测样品是单一型还是混合型，是植物型还是矿物型来选；
[0009]2)样品的制备:将已知保温材料样品与待测保温材料样品制成相同的粒度；
[0010]3、已知样品保温效果的测定:当炉温升到指定恒定温度后，最高温度不超过1350°C，停止加热，同时迅速投入一定厚度的已知样品，炉膛的降温情况通过热电偶传递给自动控温仪，再由计算机采集自动控温仪的数据并处理，得到已知样品温度随时间的变化曲线，即已知样品降温曲线；待炉温冷却后，清除炉内残余的已知样品；
[0011]4、待测样品保温效果的测定:给炉升温到恒定指定温度后，最高温度不超过1350°C，停止加热，迅速投入待测样品，与步骤3投放样品的厚度保持一致，炉膛的降温情况通过热电偶传递给自动控温仪，再由计算机采集自动控温仪的数据并处理，得到待测样品温度随时间的变化曲线，即待测样品降温曲线；
[0012]5、对比法确定保温效果:对比步骤I和步骤4的两条降温曲线，可直接判断所选保温材料是否具有保温性；对比步骤3和步骤4的两条降温曲线，以已知样品为对照品，计算单位时间内的平均降温速率，在结合冶金工业生产上铁水运输到炼钢炉的时间一般为15min?30min的情况，判断待测样品的保温效果是否满足生产需要。
[0013]本发明的显著优点在于:测定方法不仅可以直观判断待测样品是否具有保温性，还可利用已知样品的保温效果对比法衡量待测样品的保温效果是否满足生产需要。该对比法是一种相对法，降低了测量的系统误差，方法准确、可靠，操作简单、特别适合实验室中衡量不同类型的固体铁水保温材料的保温效果研究。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是利用本发明测定已知样品A和空炉时的温度-时间曲线图。
[0015]图2是利用本发明测定待测样品B和空炉时的温度-时间曲线图。
[0016]图3是已知样品A与待测样品B的温度-时间曲线图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体附图及用实施例对本发明做进一步的描述。
[0018]实施例:
[0019]1、空白试验:连接好保温效果测试系统，接通测定系统电源，启动硅炭棒加热空炉炉膛，自动温控系统控制炉膛底部上表面温度达到并恒定在1350°C后，停止加热，同时利用计算机自动采集并处理每一时间下炉膛底部上表面温度数据，自动绘制降温曲线(见附图1,2中的空炉线)；
[0020]2、制样:选取在铁水保温领域中应用普遍的并与未知保温材料类别相同的保温材料作为材料A，未知保温效果的保温材料作为材料B。
[0021]将材料A破碎、筛分成粒度为3mm的不规则颗粒，即为已知样品A。取未知保温效果的材料B破碎、筛分成与已知样品A相同粒度的不规则颗粒，即为待测样品B ；
[0022]3、已知样品A保温效果的测定:接通保温效果测量系统电源，启动硅炭棒加热炉膛，当炉膛均匀受热且炉膛底部上表面温度达到并恒定在1350°C后，停止加热，同时迅速向炉膛内投入已知样品A，覆盖厚度为250mm，利用计算机自动采集每一时间下炉膛底部上表面温度数据，并自动绘制温度-时间曲线(见附图1中的已知样品A线)。即已知样品降温曲线；待炉温冷却后，清除炉内残余的已知样品A ；
[0023]平均降温速率为:15°C/min
[0024]4、待测样品B保温效果的测定:与上述测定已知样品A的保温效果的方法相同，仅改变测试样品(见附图2中的待测样品B线)；
[0025]平均降温速率为:10°C/min
[0026]5、对比法确定保温效果:利用本发明测定空炉、已知样品A、待测样品B的温度-时间曲线图见附图1至3。由附图1和附图2可知，与空炉的降温曲线相比较，已知样品A与待测样品B均具有保温性；由附图3可知，对比已知样品A与待测样品B的温度-时间曲线，二者温度随时间变化曲线相似，说明待测样品B可作为铁水保温材料使用。结合冶金工业生产上铁水运输到炼钢炉的时间一般为15min?30min的情况，因此，截取附图中30min时间内温度随时间的变化曲线，得到待测样品B的平均降温速率小于待测样品A，说明符合冶金生产要求。
[0027]上述具体实施例中仅以保温材料A和保温材料B为例来具体说明衡量冶金保温材料保温效果的方法，实际中不同的保温材料保温效果不同，其温度随时间变化的曲线形式也不同，但比较的方法相同，得到的结果可靠。
[0028]以上仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围，任何在本发明的设计思想和原则之内做出的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围值内。
【权利要求】
1.一种测量冶金保温材料保温效果的方法——对比法，其特征在于，分别测定空炉、已知样品、待测样品的温度随时间的变化曲线，即降温曲线，利用已知样品的保温效果对比法衡量待测样品的保温效果，判断待测样品的保温效果是否满足生产需要。
2.如权利要求1所述的一种测量冶金保温材料保温效果的方法——对比法，其特征在于包括以下步骤: 1)空白试验:对空炉进行加热，当空炉炉温升到指定温度后，最高温度不超过1350°C，停止加热，利用计算机自动采集空炉每一时间下炉膛底部上表面温度数据，并自动绘制温度随时间的变化曲线，即降温曲线； 2)已知样品的选择和样品的制备: (1)已知样品的选择原则:尽量选择与待测样品性状相同或相近的样品，即根据待测样品是单一型还是混合型，是植物型还是矿物型来选； (2)样品的制备:将已知保温材料样品与待测保温材料样品制成相同的粒度； 3)已知样品保温效果的测定:当炉温升到指定温度后，最高温度不超过1350°C，停止加热，同时迅速投入一定厚度的已知样品，利用计算机自动采集每一时间下炉膛底部上表面温度数据，并自动绘制温度随时间的变化曲线，即降温曲线；停止测试后，待炉温冷却，清除炉内残余的已知样品； 4)待测样品保温效果的测定:再次加热空炉，当炉温升到并恒定在指定温度后，最高温度不超过1350°C，停止加热，同时迅速投入待测样品，与步骤3)投放样品的厚度保持一致，利用计算机自动采集每一时间下炉膛底部上表面温度数据，并自动绘制温度随时间的变化曲线，即降温曲线； 5)对比法确定保温效果:对比步骤I)和步骤4)的两条温度随时间变化曲线，即降温曲线，根据单位时间内两条曲线的降温程度，可直接判断所选保温材料是否具有保温性，若步骤4)的降温曲线在单位时间内的降温程度明显低于步骤I)的降温程度，说明所选保温材料具有保温性；对比步骤3)和步骤4)的两条降温曲线，当两条降温曲线形状接近或相似，说明待测样品可作为铁水保温材料使用；再以已知样品为对照品，分别计算已知样品和待测样品单位时间内的平均降温速率，当两者的降温速率相当或待测样品降温速率值小于已知样品的数值，说明待测样品的保温效果好；结合冶金工业生产上铁水运输到炼钢炉的时间一般为15min?30min的情况，判断待测样品的保温效果是否满足生产需要。
3.如权利要求2所述的，其中，样品制成粒度为2mm?3mm的不规则颗粒。
4.如权利要求2所述的,其中，迅速投入样品的厚度在250mm?450mm之间。
【文档编号】G01N25/20GK104198525SQ201410422709
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月21日 优先权日:2014年8月21日
【发明者】刘淑萍, 赵萌萌, 闫路省 申请人:河北联合大学