本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制定耐火澆注料烘烤制度的方法及裝置。

背景技術(shù)：

不定形耐火材料由于具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、施工方便、能源消耗低等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于煉鐵、煉鋼、建材、有色等領(lǐng)域，并成為未來耐火材料發(fā)展方向。隨著工業(yè)化使用性能要求，施工方式越來越多樣化，不定形耐火材料的種類也在與日俱增。耐火澆注料由于質(zhì)量穩(wěn)定、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化施工其產(chǎn)量仍在連年增加。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，作為耐火材料發(fā)達(dá)國(guó)家的日本，近幾年其不定形耐火材料產(chǎn)量分布變化如下：澆注料總產(chǎn)量提升25％左右，噴補(bǔ)料總產(chǎn)量提升15％左右，可塑料與搗打料分別下降約45％和澆注料56％左右?？梢?，耐火澆注料是不定形耐火材料中非常具有活力的新型材料。

耐火澆注料是一種不經(jīng)煅燒、不經(jīng)成型、加水?dāng)嚢韬缶哂休^好流動(dòng)性的新型材料，主要是通過添加結(jié)合劑如鋁酸鹽水泥、磷酸、溶膠、水玻璃、粘土及部分超微粉等經(jīng)水合、化合、凝聚、聚合作用使?jié)沧Ⅲw具有一定的初期強(qiáng)度，其中養(yǎng)護(hù)、烘烤是耐火澆注使用前必須進(jìn)行的操作，尤其是對(duì)有特殊要求的場(chǎng)合如鐵鉤澆注料等必須進(jìn)行前期養(yǎng)護(hù)及烘烤才能投入使用。目前，耐火澆注料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)及烘烤處理的制度基本均是依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，沒有確定的工藝制度，也沒有具體充分的理論指導(dǎo)，對(duì)于缺乏經(jīng)驗(yàn)的施工人員不易把握適宜的養(yǎng)護(hù)、烘烤溫度及時(shí)間，采用保守的烘烤制度往往浪費(fèi)時(shí)間降低效率，而采用過急的烘烤制度則容易引起裂紋甚至爆炸造成生產(chǎn)事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了解決上述耐火澆注料養(yǎng)護(hù)、烘烤制度方面存在的問題，提供了一種準(zhǔn)確制定耐火澆注料最佳烘烤制度的方法及裝置，針對(duì)不同種類的耐火澆注料準(zhǔn)確制定相應(yīng)的高效烘烤制度，為澆注料的現(xiàn)場(chǎng)烘烤提供資料，提高澆注料的施工效率及烘烤的成品率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種制定耐火澆注料烘烤制度的方法，具體步驟如下：

a)澆筑重量在10000g以內(nèi)的方形澆注料試樣，試樣的一側(cè)面中心處預(yù)留直徑5-8mm深至試樣中心的圓形盲孔，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)獲得初期強(qiáng)度后脫模；

b)將試樣放置到試驗(yàn)裝置的電爐內(nèi)，試樣重量小于5000g置于電爐內(nèi)的耐熱鋼吊盤上，試樣重量為5000～10000g置于電爐內(nèi)的耐熱鋼托盤上，在試樣中心的盲孔內(nèi)安裝溫度傳感器，同時(shí)在試樣兩個(gè)相對(duì)側(cè)面的表面分別安裝溫度傳感器；

c)在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中設(shè)置烘烤曲線，通過計(jì)算機(jī)控制電爐工作，并且記錄試樣重量、試樣內(nèi)部溫度、試樣表面溫度變化情況；

d)試驗(yàn)結(jié)束后，觀察試樣外觀、測(cè)試耐壓強(qiáng)度，通過分析試樣重量隨溫度的變化關(guān)系，得出不同溫度階段水分排除速率，得出該澆注料在各溫度階段的烘烤效果，確定烘烤溫度及相應(yīng)階段的烘烤時(shí)間，制定澆注料的最佳烘烤制度。

一種用于制定耐火澆注料烘烤制度的裝置，包括低溫電爐、重量測(cè)量系統(tǒng)、溫度測(cè)量系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，所述重量測(cè)量系統(tǒng)、溫度測(cè)量系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相聯(lián)。

所述的低溫電爐包括電爐箱體、碳化硅發(fā)熱板及電力控制箱，電爐箱體內(nèi)壁附著保溫材料，電爐箱體的內(nèi)腔四壁安裝碳化硅發(fā)熱板，碳化硅發(fā)熱板與電爐箱體外的電力控制箱連接，電爐底部設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)，頂部設(shè)有空氣交換通道。

所述的重量測(cè)量系統(tǒng)包括天平稱量裝置和電子秤稱量裝置，天平稱量裝置包括天平、耐熱鋼吊桿、耐熱鋼吊盤，天平置于電爐箱體上方，天平底部通過耐熱鋼吊桿與置于電爐內(nèi)的耐熱鋼吊盤固定連接；電子秤稱量裝置包括電子秤、耐熱鋼支柱、耐熱鋼托盤，電子秤安裝在電爐箱體下方，電子秤頂部通過耐熱鋼支柱與設(shè)置在電爐內(nèi)的耐熱鋼托盤連接。

所述的溫度測(cè)量系統(tǒng)包括用于測(cè)量電爐內(nèi)溫度的電爐測(cè)溫?zé)犭娕?，還包括至少三個(gè)用于測(cè)量試樣表面溫度和中心溫度的溫度傳感器。

所述的低溫電爐工作溫度在25～600℃。

所述的天平精度為0.001g，量程為5000g。

所述的電子秤精度為0.01g，量程為10000g。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明采用溫度控制系統(tǒng)與稱量系統(tǒng)時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)澆注料的溫度及重量變化，通過分析重量隨溫度的變化關(guān)系得出不同溫度階段水分排除速率，準(zhǔn)確得出不同澆注料在各溫度階段的烘烤效果，確定烘烤溫度及相應(yīng)階段的烘烤時(shí)間，制定澆注料的最佳烘烤制度，簡(jiǎn)單直觀，有效提高澆注料的烘烤效率。

附圖說明

圖1是一種檢測(cè)耐火澆注料烘烤制度的裝置示意圖。

圖中：1-電爐箱體 2保溫材料 3-碳化硅發(fā)熱板 4-天平 5-耐熱鋼吊桿 6-耐熱鋼吊盤7-試樣一 8-電子秤 9-耐熱鋼托盤 10-試樣二 11-溫度傳感器一 12-溫度傳感器二 13-計(jì)算機(jī) 14-電力控制箱 15-鼓風(fēng)機(jī) 16-電爐測(cè)溫?zé)犭娕?17-耐熱鋼支柱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)一步說明：

如圖1，一種用于制定耐火澆注料烘烤制度的裝置，包括低溫電爐、重量測(cè)量系統(tǒng)、溫度測(cè)量系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，所述重量測(cè)量系統(tǒng)、溫度測(cè)量系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相聯(lián)。

低溫電爐包括電爐箱體1、碳化硅發(fā)熱板3及電力控制箱14，電爐箱體1內(nèi)壁附著保溫材料2，電爐箱體1的內(nèi)腔四壁安裝碳化硅發(fā)熱板3，碳化硅發(fā)熱板3與電爐箱體外的電力控制箱14連接，低溫電爐底部設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)15，頂部設(shè)有空氣交換通道，低溫電爐工作溫度在25～600℃。

重量測(cè)量系統(tǒng)包括天平稱量裝置和電子秤稱量裝置，天平稱量裝置包括天平4、耐熱鋼吊桿5、耐熱鋼吊盤6，天平4置于電爐箱體1上方，天平4底部通過耐熱鋼吊桿5與置于電爐內(nèi)的耐熱鋼吊盤6固定連接天平精度為0.001g，量程為5000g；

電子秤稱量裝置包括電子秤8、耐熱鋼支柱17、耐熱鋼托盤9，電子秤8安裝在電爐箱體1下方，電子秤8頂部通過耐熱鋼支柱17與設(shè)置在電爐內(nèi)的耐熱鋼托盤9連接，電子秤精度為0.01g，量程為10000g。

溫度測(cè)量系統(tǒng)包括用于測(cè)量電爐內(nèi)溫度的電爐測(cè)溫?zé)犭娕?6，還包括至少三個(gè)用于測(cè)量試樣表面溫度和中心溫度的溫度傳感器。

實(shí)施例1

制定澆注厚度100mm的鋁-碳化硅-碳質(zhì)鐵溝澆注料的烘烤工藝制度。

本實(shí)施例制定耐火澆注料烘烤制度的方法，具體步驟如下：

1)按照正常施工方法，澆注100mm×100mm×100mm正方形試樣，試樣一個(gè)側(cè)面中心預(yù)留一個(gè)直徑5mm的盲孔，深度為50mm左右，試樣重量在3500g左右，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)24h后脫模。

2)將試樣置于低溫電爐內(nèi)的耐熱鋼吊盤上，將一只溫度傳感器插入試樣中心的盲孔，另兩只表面溫度傳感器分別緊密接觸試樣相對(duì)的2個(gè)外表面(無盲孔面)。

3)打開計(jì)算機(jī)，開啟重量計(jì)量、溫度測(cè)定系統(tǒng)，分別記錄試樣重量、表面及內(nèi)部溫度等初始數(shù)據(jù)。

4)在計(jì)算機(jī)溫度控制系統(tǒng)中設(shè)置烘烤曲線：室溫～120℃升溫速度為10℃/h，120℃恒溫5h，120℃以上15℃/h升溫，最高溫度為450℃并且恒溫度5h。打開電力輸送控制箱電源開關(guān)，發(fā)熱板開始工作，烘烤過程開始。

5)烘烤過程中，計(jì)算機(jī)控制天平每隔10s稱量試樣重量并記錄數(shù)據(jù)；計(jì)算機(jī)通過溫度傳感器時(shí)時(shí)記錄試樣兩表面及內(nèi)部溫度；計(jì)算機(jī)屏幕實(shí)時(shí)顯示試樣重量、中心溫度及外表溫度。

6)調(diào)整設(shè)置在電爐底部的鼓風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)量，迅速排除電爐內(nèi)的水蒸氣，始終保持試樣表面沒有水附著。

7)烘烤結(jié)束后，觀察試樣外觀、測(cè)試耐壓強(qiáng)度，通過分析試樣重量隨溫度的變化關(guān)系，得出不同溫度階段水分排除速率，得出該澆注料在各溫度階段的烘烤效果，確定烘烤溫度及相應(yīng)階段的烘烤時(shí)間，制定該鐵溝澆注料施工時(shí)的烘烤工藝制度。

實(shí)施例2

制定澆注厚度150mm的高鋁質(zhì)加熱爐澆注料的烘烤工藝制度。

本實(shí)施例制定耐火澆注料烘烤制度的方法，具體步驟如下：

1)按照正常施工方法，澆注150mm×150mm×150mm正方形試樣，試樣一個(gè)側(cè)面中心預(yù)留一個(gè)直徑5mm的盲孔，深度為75mm左右，試樣重量在9000g左右，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)24h后脫模。

2)將試樣置于低溫電爐內(nèi)耐熱鋼吊盤上，將一只溫度傳感器插入試樣中心的盲孔，另兩只表面溫度傳感器分別緊密接觸試樣相對(duì)的2個(gè)外表面(無盲孔面)。

3)打開計(jì)算機(jī)，開啟重量計(jì)量、溫度測(cè)定系統(tǒng)，分別記錄試樣重量、表面及內(nèi)部溫度等初始數(shù)據(jù)。

4)在計(jì)算機(jī)溫度控制系統(tǒng)中設(shè)置烘烤曲線：室溫～120℃升溫速度為5℃/h，120℃恒溫10h，120℃以上10℃/h升溫，最高溫度為400℃并且恒溫度8h。打開電力輸送控制箱電源開關(guān)，發(fā)熱板開始工作，烘烤過程開始。

5)烘烤過程中，計(jì)算機(jī)控制天平每隔10s稱量試樣重量并記錄數(shù)據(jù)；計(jì)算機(jī)通過溫度傳感器時(shí)時(shí)記錄試樣兩表面及內(nèi)部溫度；計(jì)算機(jī)屏幕時(shí)時(shí)顯示試樣重量、中心溫度及外表溫度。

6)調(diào)整設(shè)置在電爐底部的鼓風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)量，迅速排除電爐內(nèi)的水蒸氣，始終保持試樣表面沒有水附著。

7)烘烤結(jié)束后，觀察試樣外觀、測(cè)試耐壓強(qiáng)度，通過分析試樣重量隨溫度的變化關(guān)系，得出不同溫度階段水分排除速率，得出該澆注料在各溫度階段的烘烤效果，確定烘烤溫度及相應(yīng)階段的烘烤時(shí)間，制定該加熱爐澆注料施工時(shí)的烘烤工藝制度。

上面所述僅是本發(fā)明的基本原理，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是依據(jù)本發(fā)明對(duì)其進(jìn)行等同變化和修飾，均在本專利技術(shù)保護(hù)方案的范疇之內(nèi)。