一種用于變溫硬度測(cè)試的樣品加熱爐的制作方法
【專利摘要】一種用于變溫硬度測(cè)試的樣品加熱爐，屬于材料變溫硬度測(cè)試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，用于對(duì)測(cè)試變溫硬度樣品進(jìn)行加熱。其技術(shù)方案是：在爐蓋外殼下方鋪設(shè)爐蓋納米保溫層和爐蓋莫來(lái)石保溫層，在爐體外殼和爐體外層耐火材料之間填充爐體納米保溫層，在爐體外層耐火材料內(nèi)圈還砌筑有爐體內(nèi)層耐火材料，爐體內(nèi)層耐火材料內(nèi)圈安裝爐體加熱電阻絲，爐體加熱電阻絲內(nèi)圈安裝爐膛絕緣材料，爐膛絕緣材料環(huán)繞試樣臺(tái)，在爐體兩側(cè)分別有保護(hù)氣氛通氣孔和熱電偶安裝孔。本實(shí)用新型采用新型的納米保溫層結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的隔熱效果，可以省去傳統(tǒng)水冷系統(tǒng)，使加熱爐具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、操作靈活、制造成本低的優(yōu)點(diǎn)，為材料進(jìn)行變溫硬度測(cè)試提供了更加適用的測(cè)試設(shè)備。
【專利說(shuō)明】
一種用于變溫硬度測(cè)試的樣品加熱爐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種對(duì)測(cè)試變溫硬度樣品進(jìn)行加熱的加熱爐，屬于材料變溫硬度測(cè)試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]硬度測(cè)試是評(píng)價(jià)材料力學(xué)性能指標(biāo)的重要檢測(cè)項(xiàng)目，評(píng)價(jià)材料在不同溫度環(huán)境下的硬度水平需要采用變溫硬度測(cè)試設(shè)備。變溫硬度計(jì)主要用于測(cè)定材料在變溫環(huán)境的硬度值，為了達(dá)到在線加熱及測(cè)試硬度的目的，需要為變溫硬度計(jì)配套一臺(tái)樣品加熱爐。中國(guó)專利號(hào)ZL 20112003068.7公開(kāi)了一種高溫硬度計(jì)，該專利中有高溫硬度計(jì)專用的加熱爐，這種加熱爐使用含水冷結(jié)構(gòu)的內(nèi)外夾層，保護(hù)爐殼溫度處于常溫水平。這種結(jié)構(gòu)的不足之處是設(shè)計(jì)復(fù)雜、密封要求高、制造成本高，有必要加以改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于變溫硬度測(cè)試的樣品加熱爐，這種樣品加熱爐省去傳統(tǒng)水冷系統(tǒng)，使加熱爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、操作靈活、制造成本低，適用于作為變溫硬度設(shè)備的樣品加熱平臺(tái)。
[0004]解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:
[0005]—種用于變溫硬度測(cè)試的樣品加熱爐，它的爐蓋與爐體為分離結(jié)構(gòu)，爐體包括爐體外殼、爐體安裝底板、試樣支撐座、試樣臺(tái)，在爐體外殼內(nèi)砌筑有爐體外層耐火材料，試樣支撐座位于爐體安裝底板中央位置，試樣臺(tái)安裝在試樣支撐座上，其改進(jìn)之處是，在爐蓋外殼下方鋪設(shè)爐蓋納米保溫層和爐蓋莫來(lái)石保溫層，在爐體外殼和爐體外層耐火材料之間填充爐體納米保溫層，在爐體外層耐火材料內(nèi)圈還砌筑有爐體內(nèi)層耐火材料，爐體內(nèi)層耐火材料內(nèi)圈安裝爐體加熱電阻絲，爐體加熱電阻絲內(nèi)圈安裝爐膛絕緣材料，爐膛絕緣材料環(huán)繞試樣臺(tái)，在爐體兩側(cè)分別有保護(hù)氣氛通氣孔和熱電偶安裝孔，保護(hù)氣氛通氣孔和熱電偶安裝孔分別穿過(guò)爐體外殼、爐體外層耐火材料、爐體內(nèi)層耐火材料、爐膛絕緣材料與試樣臺(tái)上方的爐膛相連通。
[0006]上述用于變溫硬度測(cè)試的樣品加熱爐，所述爐蓋外殼上方有保溫罩，保溫罩和爐蓋外殼之間鋪設(shè)有爐蓋保溫棉。
[0007]上述用于變溫硬度測(cè)試的樣品加熱爐，所述爐體外層耐火材料與爐蓋莫來(lái)石保溫層相對(duì)處鋪設(shè)有密封保溫棉，密封保溫棉環(huán)繞爐體的放入試樣的通道。
[0008]上述用于變溫硬度測(cè)試的樣品加熱爐，所述熱電偶安裝孔中安裝有熱電偶，熱電偶的信號(hào)輸出端與溫度控制儀的信號(hào)輸入端相連接，溫度控制儀的信號(hào)輸出端與爐體加熱電阻絲的電流控制裝置相連接。
[0009]上述用于變溫硬度測(cè)試的樣品加熱爐，所述保護(hù)氣氛通氣孔與保護(hù)氣氛輸送管道為可拆卸連接。
[0010]上述用于變溫硬度測(cè)試的樣品加熱爐，它還有試樣水平推桿，試樣水平推桿的外徑與保護(hù)氣氛通氣孔的孔徑相匹配，試樣水平推桿的前端穿過(guò)保護(hù)氣氛通氣孔與試樣臺(tái)上的樣品相對(duì)，試樣水平推桿的后端位于加熱爐體外部。
[0011 ]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]本實(shí)用新型的爐蓋與爐體采用分離結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有利于試樣放入和取出；爐蓋和爐體采用的納米保溫層具有1500°C隔熱保溫效果，可有效阻止?fàn)t膛溫度傳遞至爐殼表面;爐體加熱電阻絲嵌入至耐火材料，保證爐膛內(nèi)的加熱溫度均勻性，最高工作溫度可升溫至100tC ;爐膛內(nèi)通入保護(hù)氣氛，可以避免試樣加熱過(guò)程表面氧化;在加熱測(cè)試過(guò)程中，可通過(guò)試樣水平推桿對(duì)試樣進(jìn)行水平移動(dòng)，確保測(cè)試結(jié)果更準(zhǔn)確。
[0013]本實(shí)用新型采用新型的納米保溫層結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的隔熱效果，可以省去傳統(tǒng)水冷系統(tǒng)，使加熱爐具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、操作靈活、制造成本低的優(yōu)點(diǎn)，為材料進(jìn)行變溫硬度測(cè)試提供了更加適用的測(cè)試設(shè)備，對(duì)材料性能的改進(jìn)和發(fā)展提供了技術(shù)支持。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中標(biāo)記如下:保溫罩1、爐蓋保溫棉2、爐蓋外殼3、爐蓋納米保溫層4、爐蓋莫來(lái)石保溫層5、爐體外層耐火材料6、保護(hù)氣氛通氣孔7、爐體納米保溫層8、爐體外殼9、爐體安裝底板1、爐體加熱電阻絲11、試樣臺(tái)支撐座12、試樣臺(tái)13、爐膛絕緣材料14、耐火材料固定螺絲15、爐體內(nèi)層耐火材料16、熱電偶安裝孔17、密封保溫棉18。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本實(shí)用新型由爐蓋外殼3、爐體外殼9、爐體安裝底板10、試樣臺(tái)支撐座12、試樣臺(tái)
13、保溫罩1、爐蓋保溫棉2、爐蓋納米保溫層4、爐蓋莫來(lái)石保溫層5、爐體外層耐火材料6、爐體內(nèi)層耐火材料16、爐體納米保溫層8、密封保溫棉18、爐體加熱電阻絲11、爐膛絕緣材料
14、保護(hù)氣氛通氣孔7、熱電偶安裝孔17組成。
[0017]圖中顯示，本實(shí)用新型的爐蓋與爐體采用分離結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有利于試樣放入和取出。爐體包括爐體外殼9、爐體安裝底板10、試樣支撐座12、試樣臺(tái)13。試樣支撐座12位于爐體安裝底板10中央位置，試樣臺(tái)13安裝在試樣支撐座12上，試樣臺(tái)13上方的爐膛為放入試樣的通道。
[0018]圖中顯示，在爐蓋外殼3下方鋪設(shè)爐蓋納米保溫層4和爐蓋莫來(lái)石保溫層5。在爐蓋外殼3上方有保溫罩I，保溫罩I和爐蓋外殼3之間鋪設(shè)有爐蓋保溫棉2。
[0019]圖中顯示，在爐體外殼9內(nèi)砌筑有爐體外層耐火材料6，在爐體外殼9和爐體外層耐火材料6之間填充爐體納米保溫層8，在爐體外層耐火材料6的內(nèi)圈還砌筑有爐體內(nèi)層耐火材料16。
[0020]在爐體外層耐火材料6與爐蓋莫來(lái)石保溫層5相對(duì)處鋪設(shè)有密封保溫棉18，密封保溫棉18環(huán)繞爐體的放入試樣的通道。
[0021]爐蓋和爐體采用的納米保溫層具有1500°C隔熱保溫效果，可有效阻止?fàn)t膛溫度散失，并可避免爐體過(guò)熱，因此可以省去傳統(tǒng)的水冷裝置，使加熱爐的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易。
[0022]圖中顯示，爐體內(nèi)層耐火材料16內(nèi)圈安裝爐體加熱電阻絲11，爐體加熱電阻絲11內(nèi)圈安裝爐膛絕緣材料14，爐膛絕緣材料14環(huán)繞試樣臺(tái)13。這種結(jié)構(gòu)使?fàn)t體加熱電阻絲11嵌入至耐火材料，保證爐膛內(nèi)的加熱溫度均勻性，最高工作溫度可升溫至1000°c。
[0023]圖中顯示，在爐體兩側(cè)分別有保護(hù)氣氛通氣孔7和熱電偶安裝孔17，保護(hù)氣氛通氣孔7和熱電偶安裝孔17分別穿過(guò)爐體外殼9、爐體外層耐火材料6、爐體內(nèi)層耐火材料16、爐膛絕緣材料14與試樣臺(tái)13上方的爐膛相連通。
[0024]圖中顯示，熱電偶安裝孔17中安裝有熱電偶，熱電偶的信號(hào)輸出端與溫度控制儀的信號(hào)輸入端相連接，溫度控制儀的信號(hào)輸出端與爐體加熱電阻絲11的電流控制裝置相連接，用于調(diào)整電流強(qiáng)度，以改變爐膛內(nèi)的溫度值。
[0025]圖中顯示，保護(hù)氣氛通氣孔7與保護(hù)氣氛輸送管道為可拆卸連接，在輸入保護(hù)氣氛時(shí)，將保護(hù)氣氛輸送管道與保護(hù)氣氛通氣孔7相連接，輸入保護(hù)氣氛，避免試樣氧化。
[0026]保護(hù)氣氛通氣孔7還兼顧作為試樣水平推桿孔，在需要對(duì)試樣進(jìn)行位置調(diào)整時(shí)，可通過(guò)試樣水平推桿對(duì)試樣進(jìn)行水平移動(dòng)，確保測(cè)試結(jié)果更準(zhǔn)確。
[0027]圖中顯示，試樣水平推桿的外徑與保護(hù)氣氛通氣孔7的孔徑相匹配，試樣水平推桿的前端穿過(guò)保護(hù)氣氛通氣孔7與試樣臺(tái)13上的樣品相對(duì)，試樣水平推桿的后端位于加熱爐體外部。
[0028]本實(shí)用新型的使用過(guò)程如下:
[0029]試樣做變溫硬度測(cè)試過(guò)程中，在每個(gè)測(cè)試溫度點(diǎn)，首先是蓋上保溫罩I，通入保護(hù)氣氛，再利用外接溫度控制儀啟動(dòng)爐體加熱電阻絲11對(duì)爐膛進(jìn)行加熱，待爐膛溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，對(duì)試樣進(jìn)行硬度值測(cè)定，并通過(guò)保護(hù)氣氛通氣孔7伸入試樣水平推桿，使試樣水平推桿推動(dòng)試樣在試樣臺(tái)13上水平移動(dòng)。升高測(cè)試溫度后，反復(fù)這一過(guò)程。在整個(gè)加熱及測(cè)試過(guò)程中，持續(xù)充入保護(hù)性氣氛。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于變溫硬度測(cè)試的樣品加熱爐，它的爐蓋與爐體為分離結(jié)構(gòu)，爐體包括爐體外殼(9)、爐體安裝底板(10)、試樣支撐座(12)、試樣臺(tái)(13)，在爐體外殼(9)內(nèi)砌筑有爐體外層耐火材料(6)，試樣支撐座(12)位于爐體安裝底板(10)中央位置，試樣臺(tái)(13)安裝在試樣支撐座(12)上，其特征在于:在爐蓋外殼(3)下方鋪設(shè)爐蓋納米保溫層(4)和爐蓋莫來(lái)石保溫層(5)，在爐體外殼(9)和爐體外層耐火材料(6)之間填充爐體納米保溫層(8)，在爐體外層耐火材料(6)內(nèi)圈還砌筑有爐體內(nèi)層耐火材料(16)，爐體內(nèi)層耐火材料(16)內(nèi)圈安裝爐體加熱電阻絲(11)，爐體加熱電阻絲(11)內(nèi)圈安裝爐膛絕緣材料(14)，爐膛絕緣材料(14)環(huán)繞試樣臺(tái)(13)，在爐體兩側(cè)分別有保護(hù)氣氛通氣孔(7)和熱電偶安裝孔(17)，保護(hù)氣氛通氣孔(7)和熱電偶安裝孔(17)分別穿過(guò)爐體外殼(9)、爐體外層耐火材料(6)、爐體內(nèi)層耐火材料(16)、爐膛絕緣材料(14)與試樣臺(tái)(13)上方的爐膛相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于變溫硬度測(cè)試的樣品加熱爐，其特征在于:所述爐蓋外殼(3)上方有保溫罩(1)，保溫罩(I)和爐蓋外殼(3)之間鋪設(shè)有爐蓋保溫棉(2)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于變溫硬度測(cè)試的樣品加熱爐，其特征在于:所述爐體外層耐火材料(6)與爐蓋莫來(lái)石保溫層(4)相對(duì)處鋪設(shè)有密封保溫棉(18)，密封保溫棉(18)環(huán)繞爐體的放入試樣的通道。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于變溫硬度測(cè)試的樣品加熱爐，其特征在于:所述熱電偶安裝孔(17)中安裝有熱電偶，熱電偶的信號(hào)輸出端與溫度控制儀的信號(hào)輸入端相連接，溫度控制儀的信號(hào)輸出端與爐體加熱電阻絲(11)的電流控制裝置相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于變溫硬度測(cè)試的樣品加熱爐，其特征在于:所述保護(hù)氣氛通氣孔(7)與保護(hù)氣氛輸送管道為可拆卸連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于變溫硬度測(cè)試的樣品加熱爐，其特征在于:它還有試樣水平推桿，試樣水平推桿的外徑與保護(hù)氣氛通氣孔(7)的孔徑相匹配，試樣水平推桿的前端穿過(guò)保護(hù)氣氛通氣孔(7)與試樣臺(tái)(13)上的樣品相對(duì)，試樣水平推桿的后端位于加熱爐體外部。
【文檔編號(hào)】G01N3/02GK205664674SQ201620532092
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月2日
【發(fā)明人】孫中華, 張雲(yún)飛, 劉需
【申請(qǐng)人】河北鋼鐵股份有限公司