一種測(cè)量冶金保溫材料保溫效果的方法—對(duì)比法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種測(cè)量冶金保溫材料保溫效果的方法—對(duì)比法，特別涉及一種測(cè)量鐵水保溫材料保溫效果的方法—對(duì)比法。分別測(cè)定空爐、已知樣品、待測(cè)樣品的溫度隨時(shí)間的變化曲線，即降溫曲線。可以直觀判斷待測(cè)樣品是否具有保溫性，利用已知樣品的保溫效果對(duì)比法衡量待測(cè)樣品的保溫效果，判斷待測(cè)樣品的保溫效果是否滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。該對(duì)比法是一種相對(duì)法，降低了測(cè)量的系統(tǒng)誤差，方法準(zhǔn)確、可靠，操作簡(jiǎn)單、特別適合實(shí)驗(yàn)室中衡量不同類(lèi)型的固體鐵水保溫材料的保溫效果研究。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種測(cè)量冶金保溫材料保溫效果的方法一對(duì)比法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測(cè)量冶金保溫材料保溫效果的方法一對(duì)比法，特別涉及一種測(cè)量鐵水保溫材料保溫效果的方法一對(duì)比法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，保溫材料的保溫性能主要通過(guò)導(dǎo)熱系數(shù)考察，導(dǎo)熱系數(shù)越小，保溫性能越好。但是導(dǎo)熱系數(shù)是定性說(shuō)明保溫材料的保溫性能，不能準(zhǔn)確判斷該保溫材料是否滿(mǎn)足行業(yè)生產(chǎn)需要。因此，如何準(zhǔn)確測(cè)量材料的保溫效果尤為重要。根據(jù)鐵水保溫材料在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的實(shí)際情況，發(fā)明一種測(cè)量冶金保溫材料保溫效果的方法，用于實(shí)驗(yàn)室中衡量不同固體鐵水保溫材料的保溫效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種測(cè)量冶金保溫材料保溫效果的方法——對(duì)比法。
[0004]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明根據(jù)鐵水運(yùn)輸過(guò)程中的散熱特點(diǎn)，利用保溫效果測(cè)試系統(tǒng)準(zhǔn)確測(cè)量鐵水保溫材料的保溫效果。該保溫效果測(cè)試系統(tǒng)主要由試驗(yàn)用爐、溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。試驗(yàn)用爐側(cè)壁鑲嵌有硅炭棒，爐膛底部插有熱電偶，硅炭棒和熱電偶的接線端均與溫度自動(dòng)控溫儀相連，計(jì)算機(jī)與溫度自動(dòng)控溫儀相連。使用時(shí)，接通電源，啟動(dòng)硅炭棒加熱爐膛，當(dāng)爐膛均勻受熱且爐膛底部上表面溫度達(dá)到并恒定在指定溫度后，停止加熱，此后用對(duì)比法進(jìn)行測(cè)量。即:首先做空白試驗(yàn)，再做已知樣品保溫效果的測(cè)定，最后做待測(cè)樣品保溫效果的測(cè)定。每次測(cè)定結(jié)果分別通過(guò)計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)處理成直接反映材料保溫效果的溫度隨時(shí)間的變化曲線，結(jié)合冶金工業(yè)生產(chǎn)上鐵水運(yùn)輸?shù)綗掍摖t的時(shí)間一般為15min?30min的情況，進(jìn)行對(duì)比判斷該保溫材料是否滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。
[0005]本發(fā)明的對(duì)比法包括以下步驟:
[0006]1、空白試驗(yàn):接通電源，啟動(dòng)硅炭棒加熱爐膛，當(dāng)爐膛均勻受熱且爐膛底部上表面溫度達(dá)到并恒定在指定溫度后，最高溫度不超過(guò)1350°C，停止加熱，不投保溫材料，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集每一時(shí)間下?tīng)t膛底部上表面溫度數(shù)據(jù)，并自動(dòng)繪制溫度-時(shí)間曲線，即空爐降溫曲線，反映了在沒(méi)有保溫材料的情況下?tīng)t體自身的降溫程度；
[0007]2、已知樣品的選擇和樣品的制備:
[0008]I)已知樣品的選擇原則:盡量選擇與待測(cè)樣品性狀相同或相近的樣品，即根據(jù)待測(cè)樣品是單一型還是混合型，是植物型還是礦物型來(lái)選；
[0009]2)樣品的制備:將已知保溫材料樣品與待測(cè)保溫材料樣品制成相同的粒度；
[0010]3、已知樣品保溫效果的測(cè)定:當(dāng)爐溫升到指定恒定溫度后，最高溫度不超過(guò)1350°C，停止加熱，同時(shí)迅速投入一定厚度的已知樣品，爐膛的降溫情況通過(guò)熱電偶傳遞給自動(dòng)控溫儀，再由計(jì)算機(jī)采集自動(dòng)控溫儀的數(shù)據(jù)并處理，得到已知樣品溫度隨時(shí)間的變化曲線，即已知樣品降溫曲線；待爐溫冷卻后，清除爐內(nèi)殘余的已知樣品；
[0011]4、待測(cè)樣品保溫效果的測(cè)定:給爐升溫到恒定指定溫度后，最高溫度不超過(guò)1350°C，停止加熱，迅速投入待測(cè)樣品，與步驟3投放樣品的厚度保持一致，爐膛的降溫情況通過(guò)熱電偶傳遞給自動(dòng)控溫儀，再由計(jì)算機(jī)采集自動(dòng)控溫儀的數(shù)據(jù)并處理，得到待測(cè)樣品溫度隨時(shí)間的變化曲線，即待測(cè)樣品降溫曲線；
[0012]5、對(duì)比法確定保溫效果:對(duì)比步驟I和步驟4的兩條降溫曲線，可直接判斷所選保溫材料是否具有保溫性；對(duì)比步驟3和步驟4的兩條降溫曲線，以已知樣品為對(duì)照品，計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)的平均降溫速率，在結(jié)合冶金工業(yè)生產(chǎn)上鐵水運(yùn)輸?shù)綗掍摖t的時(shí)間一般為15min?30min的情況，判斷待測(cè)樣品的保溫效果是否滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。
[0013]本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于:測(cè)定方法不僅可以直觀判斷待測(cè)樣品是否具有保溫性，還可利用已知樣品的保溫效果對(duì)比法衡量待測(cè)樣品的保溫效果是否滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。該對(duì)比法是一種相對(duì)法，降低了測(cè)量的系統(tǒng)誤差，方法準(zhǔn)確、可靠，操作簡(jiǎn)單、特別適合實(shí)驗(yàn)室中衡量不同類(lèi)型的固體鐵水保溫材料的保溫效果研究。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是利用本發(fā)明測(cè)定已知樣品A和空爐時(shí)的溫度-時(shí)間曲線圖。
[0015]圖2是利用本發(fā)明測(cè)定待測(cè)樣品B和空爐時(shí)的溫度-時(shí)間曲線圖。
[0016]圖3是已知樣品A與待測(cè)樣品B的溫度-時(shí)間曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合具體附圖及用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0018]實(shí)施例:
[0019]1、空白試驗(yàn):連接好保溫效果測(cè)試系統(tǒng)，接通測(cè)定系統(tǒng)電源，啟動(dòng)硅炭棒加熱空爐爐膛，自動(dòng)溫控系統(tǒng)控制爐膛底部上表面溫度達(dá)到并恒定在1350°C后，停止加熱，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集并處理每一時(shí)間下?tīng)t膛底部上表面溫度數(shù)據(jù)，自動(dòng)繪制降溫曲線(見(jiàn)附圖1,2中的空爐線)；
[0020]2、制樣:選取在鐵水保溫領(lǐng)域中應(yīng)用普遍的并與未知保溫材料類(lèi)別相同的保溫材料作為材料A，未知保溫效果的保溫材料作為材料B。
[0021]將材料A破碎、篩分成粒度為3mm的不規(guī)則顆粒，即為已知樣品A。取未知保溫效果的材料B破碎、篩分成與已知樣品A相同粒度的不規(guī)則顆粒，即為待測(cè)樣品B ；
[0022]3、已知樣品A保溫效果的測(cè)定:接通保溫效果測(cè)量系統(tǒng)電源，啟動(dòng)硅炭棒加熱爐膛，當(dāng)爐膛均勻受熱且爐膛底部上表面溫度達(dá)到并恒定在1350°C后，停止加熱，同時(shí)迅速向爐膛內(nèi)投入已知樣品A，覆蓋厚度為250mm，利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集每一時(shí)間下?tīng)t膛底部上表面溫度數(shù)據(jù)，并自動(dòng)繪制溫度-時(shí)間曲線(見(jiàn)附圖1中的已知樣品A線)。即已知樣品降溫曲線；待爐溫冷卻后，清除爐內(nèi)殘余的已知樣品A ；
[0023]平均降溫速率為:15°C/min
[0024]4、待測(cè)樣品B保溫效果的測(cè)定:與上述測(cè)定已知樣品A的保溫效果的方法相同，僅改變測(cè)試樣品(見(jiàn)附圖2中的待測(cè)樣品B線)；
[0025]平均降溫速率為:10°C/min
[0026]5、對(duì)比法確定保溫效果:利用本發(fā)明測(cè)定空爐、已知樣品A、待測(cè)樣品B的溫度-時(shí)間曲線圖見(jiàn)附圖1至3。由附圖1和附圖2可知，與空爐的降溫曲線相比較，已知樣品A與待測(cè)樣品B均具有保溫性；由附圖3可知，對(duì)比已知樣品A與待測(cè)樣品B的溫度-時(shí)間曲線，二者溫度隨時(shí)間變化曲線相似，說(shuō)明待測(cè)樣品B可作為鐵水保溫材料使用。結(jié)合冶金工業(yè)生產(chǎn)上鐵水運(yùn)輸?shù)綗掍摖t的時(shí)間一般為15min?30min的情況，因此，截取附圖中30min時(shí)間內(nèi)溫度隨時(shí)間的變化曲線，得到待測(cè)樣品B的平均降溫速率小于待測(cè)樣品A，說(shuō)明符合冶金生產(chǎn)要求。
[0027]上述具體實(shí)施例中僅以保溫材料A和保溫材料B為例來(lái)具體說(shuō)明衡量冶金保溫材料保溫效果的方法，實(shí)際中不同的保溫材料保溫效果不同，其溫度隨時(shí)間變化的曲線形式也不同，但比較的方法相同，得到的結(jié)果可靠。
[0028]以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，任何在本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和原則之內(nèi)做出的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍值內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)量冶金保溫材料保溫效果的方法——對(duì)比法，其特征在于，分別測(cè)定空爐、已知樣品、待測(cè)樣品的溫度隨時(shí)間的變化曲線，即降溫曲線，利用已知樣品的保溫效果對(duì)比法衡量待測(cè)樣品的保溫效果，判斷待測(cè)樣品的保溫效果是否滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。
2.如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量冶金保溫材料保溫效果的方法——對(duì)比法，其特征在于包括以下步驟: 1)空白試驗(yàn):對(duì)空爐進(jìn)行加熱，當(dāng)空爐爐溫升到指定溫度后，最高溫度不超過(guò)1350°C，停止加熱，利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集空爐每一時(shí)間下?tīng)t膛底部上表面溫度數(shù)據(jù)，并自動(dòng)繪制溫度隨時(shí)間的變化曲線，即降溫曲線； 2)已知樣品的選擇和樣品的制備: (1)已知樣品的選擇原則:盡量選擇與待測(cè)樣品性狀相同或相近的樣品，即根據(jù)待測(cè)樣品是單一型還是混合型，是植物型還是礦物型來(lái)選； (2)樣品的制備:將已知保溫材料樣品與待測(cè)保溫材料樣品制成相同的粒度； 3)已知樣品保溫效果的測(cè)定:當(dāng)爐溫升到指定溫度后，最高溫度不超過(guò)1350°C，停止加熱，同時(shí)迅速投入一定厚度的已知樣品，利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集每一時(shí)間下?tīng)t膛底部上表面溫度數(shù)據(jù)，并自動(dòng)繪制溫度隨時(shí)間的變化曲線，即降溫曲線；停止測(cè)試后，待爐溫冷卻，清除爐內(nèi)殘余的已知樣品； 4)待測(cè)樣品保溫效果的測(cè)定:再次加熱空爐，當(dāng)爐溫升到并恒定在指定溫度后，最高溫度不超過(guò)1350°C，停止加熱，同時(shí)迅速投入待測(cè)樣品，與步驟3)投放樣品的厚度保持一致，利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集每一時(shí)間下?tīng)t膛底部上表面溫度數(shù)據(jù)，并自動(dòng)繪制溫度隨時(shí)間的變化曲線，即降溫曲線； 5)對(duì)比法確定保溫效果:對(duì)比步驟I)和步驟4)的兩條溫度隨時(shí)間變化曲線，即降溫曲線，根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)兩條曲線的降溫程度，可直接判斷所選保溫材料是否具有保溫性，若步驟4)的降溫曲線在單位時(shí)間內(nèi)的降溫程度明顯低于步驟I)的降溫程度，說(shuō)明所選保溫材料具有保溫性；對(duì)比步驟3)和步驟4)的兩條降溫曲線，當(dāng)兩條降溫曲線形狀接近或相似，說(shuō)明待測(cè)樣品可作為鐵水保溫材料使用；再以已知樣品為對(duì)照品，分別計(jì)算已知樣品和待測(cè)樣品單位時(shí)間內(nèi)的平均降溫速率，當(dāng)兩者的降溫速率相當(dāng)或待測(cè)樣品降溫速率值小于已知樣品的數(shù)值，說(shuō)明待測(cè)樣品的保溫效果好；結(jié)合冶金工業(yè)生產(chǎn)上鐵水運(yùn)輸?shù)綗掍摖t的時(shí)間一般為15min?30min的情況，判斷待測(cè)樣品的保溫效果是否滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。
3.如權(quán)利要求2所述的，其中，樣品制成粒度為2mm?3mm的不規(guī)則顆粒。
4.如權(quán)利要求2所述的,其中，迅速投入樣品的厚度在250mm?450mm之間。
【文檔編號(hào)】G01N25/20GK104198525SQ201410422709
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】劉淑萍, 趙萌萌, 閆路省 申請(qǐng)人:河北聯(lián)合大學(xué)