[實用新型]一種水流量平板法導熱系數測試儀的試驗爐

有效

• 申請號: 200720092610.4
• 申請日: 2007-11-06
• 公開（公告）號: CN201107285Y
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 李永剛;喬愛軍;譚麗華;邵昕;章健;姚彥敏;劉卓峰
• 申請（專利權）人: 中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;G01N25/18;F27B17/02
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司
• 代理人: 郭中民

技術領域

本實用新型涉及耐火材料、保溫隔熱材料導熱系數測試儀器的試驗爐，特別是一種水流量平板法導熱系數測試儀的試驗爐，主要涉及該試驗爐所用的加熱元件(或稱發熱體)和爐膛結構。

背景技術

根據傅立葉一維平板穩定導熱過程的基本原理，熱流穩態時，單位時間自試樣熱面一維(縱向)流至冷面的熱量Q與試樣的導熱系數λ、試樣熱面與冷面間的溫差ΔT成正比，通過測定流經中心量熱器中的水流量M和水溫升高Δt，獲得單位時間單位質量的水吸收的熱量Q，求得試樣的導熱系數λ。

美國國家標準《ASTM?C?201-1993(2004)耐火材料導熱系數試驗方法》中規定的試驗設備加熱室(即試驗爐)的爐膛為扁凹形，電加熱元件為硅碳棒，水平方向安裝在爐上體的爐膛內，此爐膛的下方對應于爐下體安裝均熱板的位置。我國國家發展和改革委員會2005年4月1日發布的《中華人民共和國黑色冶金行業標準YB/T?4130-2005耐火材料導熱系數試驗方法(水流量平板法)》中示出的水流量平板法導熱系數測試儀的試驗爐為扁凹形，電加熱元件為硅碳棒，水平方向安裝在爐上體的爐膛內，均熱板安裝于爐下體。

水平方向安裝在爐上體爐膛內的硅碳棒加熱元件，理論使用溫度范圍為600～1600℃，當表面溫度為1250℃以下時，具有良好的化學穩定性，連續使用2000小時老化率為50％；表面溫度為1500℃，連續使用500小時老化率達50％，2000小時時老化率達100％。因此硅碳棒加熱元件容易老化、斷裂，使用壽命低，并且由于電阻的變化，造成爐溫均勻性下降，導致測試結果的波動失真。因斷棒、換棒、老化、匹配等原因，該測試儀正常工作溫度一般規定不大于1250℃，超出該溫度使用將折損其使用壽命，降低儀器穩定性，導熱系數測試成本增加、周期加長。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種使用壽命長、工作溫度高的水流量平板法導熱系數測試儀的試驗爐。

本實用新型的目的可采用如下技術方案來實現：其包括爐上體、爐下體、均熱板、加熱元件，爐膛設置在爐上體，加熱元件采用使用溫度范圍高于1700℃，而且長期工作溫度在1600℃的發熱體，加熱元件為二硅化鉬發熱體，其吊掛安裝在爐膛內，爐膛的結構為立筒狀內腔，內腔深度大于加熱元件發熱段的長度。

所述的加熱元件為“U”型或”W”型的二硅化鉬發熱體。

本實用新型采用二硅化鉬棒作為加熱元件，最高使用溫度可達1700℃以上，并且具有升溫速度快、抗氧化能力強、電阻特性穩定和抗熱沖擊性能好等特點，可在1600℃長時間穩定工作，從而使導熱系數測試儀試驗爐在高溫時的工作時間和使用壽命延長，試樣導熱系數的測試準確率提高，測試成本降低。

附圖說明

附圖1為本實用新型的局部縱向剖面結構示意圖。

附圖2為圖1的俯視圖。

圖中：1、爐上體，2、二硅化鉬加熱元件，3、爐下體，4、均熱板，5、所測試樣，6控溫熱電偶。

具體實施方式

結合附圖，說明本實用新型的具體實施例。

如附圖1所示：所述的水流量平板法導熱系數測試儀的試驗爐包括爐上體1、爐下體3、均熱板4，爐膛設置在爐上體1內，在爐膛內設置控溫熱電偶6。加熱元件2采用使用溫度范圍高于1700℃，而且長期工作溫度在1600℃的發熱體。這種發熱元件可以是“U”型或”W”型的二硅化鉬發熱體，本實施例采用形狀為“U”型結構的二硅化鉬發熱體，其吊掛安裝在爐上體1的爐膛內，爐膛的結構為立筒狀內腔，內腔深度大于加熱元件發熱段的長度。

如附圖2所示：所述的“U”型結構的二硅化鉬發熱體之間為串聯連接。

使用時，將所測試樣5放置在均熱板4下部的爐膛內即可進行測試試驗。