專利名稱：用于膨脹防火涂料現(xiàn)場檢測的電爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于鋼結(jié)構(gòu)防火涂料檢測技術(shù)，涉及對用于膨脹防火涂 料現(xiàn)場檢測的電爐的改進。
背景技術(shù)：
測試膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料防火性能主要按IS0834和GB9978標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定的足尺寸鋼梁型工件臥式爐耐火極限方法。為了檢測工程現(xiàn)場用膨 脹防火涂料的品質(zhì)，有以下四種方法
1、 "國家防火建材質(zhì)檢中心"釆用了從工程工件上刮取涂層粉末后， 置于坩堝內(nèi)用箱式電爐測量其膨脹性能的方法；
2、 北京出臺了地方標(biāo)準(zhǔn)DBJ01-616-2004，從工程現(xiàn)場刮取涂層粉末 后取樣置于坩堝內(nèi)在75(TC焙燒5分鐘，測量膨脹倍率；
3、 "國家防火建材質(zhì)檢中心"還曾經(jīng)采用從工程現(xiàn)場抽取防火涂料 料漿制備60cmm 90cm長的36b工字鋼梁，在標(biāo)準(zhǔn)大爐內(nèi)測量背溫的辦法 檢查工程用防火涂料的質(zhì)量。
4、 還有直接用噴燈噴燒從工程用料中抽取的料漿樣品涂覆于鋼板上 的干膜，觀察涂層膨脹狀況的辦法。
上述方法的缺點是IS0834和GB9978標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的足尺寸鋼梁型工件 臥式爐耐火極限方法每次至少需要制備一根5-6米長的36b或40b標(biāo)準(zhǔn) 工字鋼梁。從涂覆涂料到養(yǎng)護完成至少需要2-6個月，所有費用加起來 不少于2萬元。對耐火極限高的工程可能需要3萬元以上。無論從時間 周期還是費用都不具備實際操作可行性。對比較小的工程，例如造價io 萬元或以下的工程更加不現(xiàn)實。即使采用60cmm 90cm長的工字鋼梁的辦 法，也需要2個月以上的周期，費用也不低于萬元。
北京地方標(biāo)準(zhǔn)的坩堝法不能檢測出涂料的真實防火性能。原因在于: 按照坩堝法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對"超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料"膨脹倍率不小于10倍。 且不說膨脹倍率與膨脹防火涂料的防火性能并不高度一致(因為防火性 能受膨脹體的化學(xué)和物理兩方面因素的影響)；而且由于國內(nèi)許多廠家了 解坩堝法只在一個固定溫度焙燒5min，因此在配方中加入大量的氨基樹
脂和發(fā)氣劑，在短時間焙燒中可以達(dá)到io倍膨脹倍率。但按照標(biāo)準(zhǔn)曲線 升溫，30min以后膨脹體將燒蝕得所剩無幾，防火性能幾乎蕩然無存。另 外一種情況是有的廠家用較低分子量的樹脂和催化劑，大量添加發(fā)氣成 分，不添加高溫增強劑。這種涂料成本很低，在坩堝法中可以獲得很好 的結(jié)果，但是由于該方法不能暴露下述問題，即附著在鋼構(gòu)件上的涂層 膨脹體懸臂，在標(biāo)準(zhǔn)火場中膨脹體將會在30min以后發(fā)生脫落，而失去 防火作用，所以坩堝法的結(jié)果與膨脹防火涂料的防火性能是非常不一致 的兩個概念。以北京為例，地方標(biāo)準(zhǔn)DBJ01-161-2004 "建筑防火涂料(板) 工程設(shè)計、施工與驗收規(guī)范"已經(jīng)執(zhí)行兩年，工程質(zhì)量情況并沒有改善。 至于噴燈法，由于環(huán)境的溫度、空氣流動狀況諸多因素的影響，加 上方法所限造成被測試件大量的散熱，結(jié)果既沒有很好的再現(xiàn)性又不能 模擬型式檢驗足尺寸鋼梁的結(jié)果，也不能作為防火涂料工程現(xiàn)場質(zhì)量控 制檢驗的定量手段?？傮w看，目前急需一種能夠短周期、快速、準(zhǔn)確評 定工程用"膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料"質(zhì)量，最好能夠與國家認(rèn)證檢驗結(jié) 果對照的的方法。
北京航空材料研究院于2004年第二屆全國鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)研討會發(fā) 表的名稱為《超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料原材料與涂料水平》中公開了一種 小型試驗電爐，使用該電爐試驗膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的防火性能時， 能比較準(zhǔn)確地評價防火涂料的防火性能。其缺點是試樣是臥式安裝在 爐體上方，試樣的受火面和背火面均為64cm2。面積為1:1,所以散熱速 度比較快。在國家型式檢驗和中型耐火極限梁爐測試時，鋼梁三面受火， 僅上面一個表面散熱。國家型式檢驗用鋼梁受熱面積與散熱面積比例大 約為9:1。因此，試驗中，該電爐的最終背溫遠(yuǎn)低于國家型式檢驗和中型 耐火極限梁爐測試時的最終背溫，對于評價人員的專業(yè)經(jīng)驗要求很高， 不利于準(zhǔn)確、快捷地作出評價，也難以推廣使用。對于防火性能接近的 膨脹型涂料也難以做出精確的區(qū)分。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提出 一種使試樣能獲得形狀特征與國家型式 檢驗和中型耐火極限梁爐測試時結(jié)果接近的背溫-時間曲線的電爐，不但 大大降低了對于評價人員的專業(yè)經(jīng)驗的要求，便于推廣使用，而且能更 加精確地區(qū)分防火性能接近的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料質(zhì)量的細(xì)微差別，
從而能準(zhǔn)確、快捷地對現(xiàn)場的膨脹防火涂料作出評價。
本實用新型的技術(shù)方案是用于膨脹防火涂料現(xiàn)場檢測的電爐，包 括由耐火材料制造的爐體6和爐蓋7,在爐體6的內(nèi)腔底面上安裝有加熱 體5，在爐膛中上部有2支爐溫?zé)犭娕?，其輸出端引線從爐體6的側(cè)壁 引出孔引出，在爐膛上部有背溫?zé)犭娕?，其輸出端引線從爐蓋7引出， 其特征在于，
(1) 爐體6的內(nèi)腔水平截面為矩形，其長度A-50 - 300mm，其寬度 B-50~ 300咖；
(2) 在爐膛中間有一塊耐火材料制造的托磚4，托磚4的安裝關(guān)系 為下述情況之一其兩端插置在爐膛兩側(cè)爐壁上的凹槽內(nèi)；或者放置在 一個固定在爐壁上的耐熱金屬托架上；
(3) 有一個散熱芯片1，它是由鋼質(zhì)材料或者耐熱合金材料制造的 矩形板，其長度L=47 ~ 297咖，比爐體6的內(nèi)腔長度小1~3咖，其髙度 H-50~ 300mm，其厚度t-2 15鵬，在散熱芯片1的中間有一個平行于高 度H的、貫通其厚度t但不貫通高度H的背溫?zé)犭娕及惭b槽9，背溫?zé)犭?偶8位于該安裝槽9內(nèi)；
(4 )所說的爐蓋7為下述結(jié)構(gòu)之一爐蓋7由兩塊尺寸相同的矩形 蓋板組成；爐蓋7由一塊整板組成，在爐蓋7的中間有一道貫通槽；
(5 )散熱芯片1立置在托磚4的上表面，散熱芯片1的上邊緣伸入 到兩塊蓋板的對合縫中或者伸入到爐蓋7中間的貫通槽內(nèi)。
本實用新型的優(yōu)點是本實用新型的的試驗電爐使試樣能獲得形狀 特征與國家型式檢驗和中型耐火極限梁爐測試時結(jié)果接近的背溫-時間 曲線，不但大大降低了對于評價人員的專業(yè)經(jīng)驗的要求，便于推廣使用。 而且能更加精確地區(qū)出分防火性能接近的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料質(zhì)量的 細(xì)微差別，從而能準(zhǔn)確、快捷地對膨脹防火涂料作出評價。
附困說明
圖l是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中，2是試片，位于散熱芯片l 的兩側(cè)，放置在托磚4的上表面。
圖2是

圖1的左視圖。圖3是本實用
新型中散熱芯片l的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面對本實用新型做進一步詳細(xì)說明。參見圖l、 2、 3，本^新型的
電爐，包括由耐火材料制造的爐體6和爐蓋7，在爐體6的內(nèi)腔底面上安
裝有加熱體5，在爐膛中上部有爐溫?zé)犭娕?,其輸出端引線從爐體6的
側(cè)壁引出孔引出，在爐膛上部有背溫?zé)犭娕?，其輸出端引線從爐蓋7引 出，其特征在于，
(1) 爐體6的內(nèi)腔水平截面為矩形，其長度A-50 300mm，其寬度 B=50~ 300mm;
(2) 在爐膛中間有一塊耐火材料制造的托磚4，托磚4的安裝關(guān)系 為下述情況之一其兩端插置在爐膛兩側(cè)爐壁上的凹槽內(nèi)；或者放置在 一個固定在爐壁上的耐熱金屬托架上；
(3) 有一個散熱芯片1，它是由鋼質(zhì)材料或者耐熱合金材料制造的 矩形板，其長度L=47~ 297ram,比爐體6的內(nèi)腔長度小1 ~ 3mm，其厚度 t=2~15mm，在散熱芯片1的中間有一個平行于高度H的、貫通其厚度t 但不貫通高度H的背溫?zé)犭娕及惭b槽9，背溫?zé)犭娕?位于該安裝槽9內(nèi)； 所以選擇L=47~ 297ram是為了保證散熱芯片能順利地放入、取出又不會 使端面直接裸露在爐膛火場中。
(4) 所說的爐蓋7為下述結(jié)構(gòu)之一爐蓋7由兩塊尺寸相同的矩形 蓋板組成；爐蓋7由一塊整板組成，在爐蓋7的中間有一道貫通槽；
(5 )散熱芯片1立置在托磚4的上表面，散熱芯片1的上邊緣伸入 到兩塊蓋板的對合縫中或者伸入到爐蓋7中間的貫通槽內(nèi)。
由于以下兩個原因，托磚4上表面以上的爐膛容積為整個爐膛容積 的2%~40%。 一是因為托磚上表面以上的容積比率直接影響到程序儀根據(jù) 爐溫信號反饋給出的加熱體輸出功率大小，有可能影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確 性；二是因為如果托磚太低，位于爐膛下方的加熱體放出的強烈輻射熱 會直接灼燒到防火涂層，也可能使試驗結(jié)果失真。
托磚4的長度不小于爐體6內(nèi)腔的長度A，托磚4的寬度為20~ 120mm，厚度為20 - 80mm。因為托磚除了作為試片和散熱芯片的安裝支撐 外，另外一個重要作用是代替型式檢驗和中型梁爐測試時鋼梁下緣表面 的防火涂層，防止安放在爐膛下方的加熱體放出的強烈輻射熱直接灼燒 沒有防火涂層的試片和散熱芯片的下端，并避免從涂層的非厚度方向向 試片和涂層傳輸熱量。所以托磚選擇的長度不小于試片和散熱芯片的長 度。托磚的寬度和厚度根據(jù)涂層的厚度不同而變化。
對于涂層干膜厚度較大的試片，為了保證涂料有足夠的膨脹空間，
需要選擇大尺寸的爐膛；為了保證同樣足夠的熱通量，必需加大加熱體 輸出的功率，為了減少底電爐加熱體的功率密度，可以在托磚4下表面 以下的爐膛四周的爐壁上安裝有加熱體5。
試驗時，將兩塊試片2放在托磚4上，位于散熱芯片1的兩側(cè)，用 鐵絲捆綁或者夾子夾持固定即可。
實施例。
例1，
(1)爐體6內(nèi)腔的長度A-230mm，寬度B-230mm;
(2 )托磚4的寬度為90mm，厚度為65mm。托磚4放置在一個耐熱 金屬托架上。
(3) 散熱芯片1由有抗氧化層的普通碳鋼制造，其長度L-225mm， 其高度H-180鵬，其厚度t-8mm。背溫?zé)犭娕及惭b槽9的深度為135rmn。
(4) 爐蓋7為兩塊230mmx 115mm、厚度65mm的矩形蓋板組成。
例2，
(1)爐體6內(nèi)腔的長度A-150mm，寬度B-150mm;
(2 )托磚4的寬度為60mm，厚度為35mm。長度為200mm,兩端插入 爐膛兩側(cè)壁內(nèi)的方孔。
(3) 散熱芯片1由有抗氧化性能好的黑色耐熱合金制造，其長度 L=147mm,其高度H-120mm，其厚度t-5mm。背溫?zé)犭娕及惭b槽9的深度 為90mm。
(4) 爐蓋7為兩塊150mmx:72mm、厚度65mm的矩形蓋板組成。
例3,
(1)爐體6內(nèi)腔的長度A=82mm,寬度B=82mm;
(2 )托磚4的寬度為20mm，厚度為20im。托磚4放置在一個耐熱 金屬托架上。
(3) 散熱芯片1由有抗氧化層的普通碳鋼制造，其長度L-80mm,其 高度H=80mm,其厚度t=3mm。背溫?zé)犭娕及惭b槽9的深度為60mm。
(4) 爐蓋7為兩塊115x55mm、厚度65mm的矩形蓋板組成。
權(quán)利要求1、用于膨脹防火涂料現(xiàn)場檢測的電爐，包括由耐火材料制造的爐體[6]和爐蓋[7]，在爐體[6]的內(nèi)腔底面上安裝有加熱體[5]，在爐膛中上部有2支爐溫?zé)犭娕糩3]，其輸出端引線從爐體[6]的側(cè)壁引出孔引出，在爐膛上部有背溫?zé)犭娕糩8]，其輸出端引線從爐蓋[7]引出，其特征在于，(1)爐體[6]的內(nèi)腔水平截面為矩形，其長度A＝50～300mm，其寬度B＝50～300mm；(2)在爐膛中間有一塊耐火材料制造的托磚[4]，托磚[4]的安裝關(guān)系為下述情況之一其兩端插置在爐膛兩側(cè)爐壁上的凹槽內(nèi)；或者放置在一個固定在爐壁上的耐熱金屬托架上；(3)有一個散熱芯片[1]，它是由鋼質(zhì)材料或者耐熱合金材料制造的矩形板，其長度L＝47～297mm，比爐體[6]的內(nèi)腔長度小1～3mm，其高度H＝50～300mm，其厚度t＝2～15mm，在散熱芯片[1]的中間有一個平行于高度H的、貫通其厚度t但不貫通高度H的背溫?zé)犭娕及惭b槽[9]，背溫?zé)犭娕糩8]位于該安裝槽[9]內(nèi)；(4)所說的爐蓋[7]為下述結(jié)構(gòu)之一爐蓋[7]由兩塊尺寸相同的矩形蓋板組成；爐蓋[7]由一塊整板組成，在爐蓋[7]的中間有一道貫通槽；(5)散熱芯片[1]立置在托磚[4]的上表面，散熱芯片[1]的上邊緣伸入到兩塊蓋板的對合縫中或者伸入到爐蓋[7]中間的貫通槽內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐，其特征在于，托磚[4]上表面以上 的爐膛容積為整個爐膛容積的2%~40%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電爐，其特征在于，托磚[4]的長度 不小于爐體[6]內(nèi)腔的長度A,托磚[4]的寬度為20~120mm，厚度為20 ~ 80mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電爐，其特征在于，在托磚[4]下表 面以下的爐膛四周的爐壁上安裝有加熱體[5]。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電爐，其特征在于，在托磚[4]下表面以 下的爐膛四周的爐壁上安裝有加熱體[5]。
專利摘要本實用新型屬于鋼結(jié)構(gòu)防火涂料檢測技術(shù)，涉及對用于膨脹防火涂料現(xiàn)場檢測電爐的改進。它包括爐體6和爐蓋7，加熱體5，爐溫?zé)犭娕?，背溫?zé)犭娕?，其特征在于，爐體6的內(nèi)腔水平截面為矩形；在爐膛中間有一塊耐火材料制造的托磚4；有一個散熱芯片1，它立置在托磚4的上表面，散熱芯片1的上邊緣伸入到兩塊蓋板的對合縫中或者伸入到爐蓋7中間的貫通槽內(nèi)。本實用新型的的試驗電爐可以使試樣獲得形狀特征與國家型式檢驗和中型耐火極限梁爐測試時接近的背溫-時間曲線，不但大大降低了對于評價人員的專業(yè)經(jīng)驗的要求，便于推廣使用。而且能更加精確地區(qū)出分防火性能接近的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料質(zhì)量的細(xì)微差別，從而能準(zhǔn)確、快捷地對現(xiàn)場的膨脹防火涂料做出評價。
文檔編號G01N37/00GK201072420SQ20062017532
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者孔小弟, 華 師, 風(fēng) 李, 熊家錦, 裘陸道, 馬道貞 申請人:中國航空工業(yè)第一集團公司北京航空材料研究院