[实用新型]一种热应力模拟试验炉以及使用该试验炉的模拟实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热应力模拟试验炉，尤其属于一种用于直接检测耐火砖砌体结构内部热应力的模拟试验炉以及使用该试验炉的模拟实验装置。

背景技术

国内外有多种形式的耐火砖模拟试验炉，这些试验炉从供热方式上看，有采用电解热的，也有采用煤气或燃油加热的。使用这些试验炉的目的主要是为研究单体耐火材料抵抗化学侵蚀能力和其他物理性能，现有专利技术中，也有一种模拟试验炉是为了通过模拟高温环境，通过在电炉中安装应力传感器来检验耐火喷补料喷补效果的。各种模拟试验炉由于其目的不同，在结构形式和技术特性上业各不相同。

在钢铁生产设备中，存在大量内衬环形结构耐火砖的工业炉。如：高炉、热风炉、干熄焦、转炉、钢包、RH等。其耐火材料的用量，占钢铁生产消耗耐火材料的75％以上。工业炉内衬的耐火材料，其使用寿命和效果，对钢铁生产的安全、产量、质量和成本都有着很大的影响。

研究表明：耐火材料使用寿命主要取决于两种形式的破损：一种是化学性侵蚀，另一种是热应力性破坏。研究和经验表明：就破坏程度而言，耐火材料结构中热应力性破坏要远远大于化学性侵蚀的破坏作用。但是对于这种存在于耐火砖结构体内部的热应力，到目前为止，学术界只有理论上的研究和成果，缺少实验结果的支撑，其根本原因是缺少实验所必要的专用模拟设备。

所以说，现有技术中尚没有一种热应力模拟试验炉，能够在高温条件下对环形耐火砖砌体结构内部的多点同时进行热应力的检测的技术和设备。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种热应力模拟试验炉以及使用该试验炉的模拟实验装置，能够在高温条件下对环形耐火砖砌体结构内部的多点同时进行热应力的检测。

为了达到上述目的，本实用新型的一种热应力模拟试验炉以及使用该试验炉的模拟实验装置，包括一电炉、若干应力传感器和实验砌体，该电炉是圆柱体结构，其还包括：一底垫，设置于电炉底部；一炉盖，设置于电炉顶部；一加热体，设置在电炉的中央、底垫与炉盖之间；所述应力传感器包括：一多点式环向应力传感器，沿实验砌体半径方向多点设置；一对径向应力传感器，设置在实验砌体外圆上径向对应的两点上。

优选地，所述底垫中央设有上凹台；所述炉盖中央设有下凸台，下凸台的肩台周围环向设置若干上压块。

优选地，还包括一滑动层，环向布设在底垫上端面、上凹台的外围；一缓冲层，环向布设在上压块底部。

优选地，所述内部充填材料的加热体，限位于上凹台与下凸台之间。

优选地，所述底垫底部设有框架，电炉壳体的内壁设有一保温层。

优选地，所述炉盖的下边缘压接保温层的上端面。

一种使用热应力模拟试验炉的模拟实验装置，包括一电炉、若干应力传感器和实验砌体，该电炉是圆柱体结构，其还包括：一底垫，设置于电炉底部；一炉盖，设置于电炉顶部；一加热体，设置在电炉的中央、底垫与炉盖之间；所述应力传感器包括：一多点式环向应力传感器，沿实验砌体半径方向多点设置；一对径向应力传感器，设置在实验砌体外圆上径向对应的两点上；一组砌体测温热电偶，设置在实验砌体内，测试实验砌体的温度；一炉内测温热电偶，设置在电炉上部，测试炉内的温度；一综合测试仪，电连接砌体测温热电偶和炉内测温热电偶，接受数据。

优选地，还包括一冷水箱，通过冷却水出水管连通多点式环向应力传感器；一循环水泵，通过冷却水进水管分别连通冷却水箱和多点式环向应力传感器。

优选地，还包括一电源控制柜，通过电源进线连接电炉，为其供电。

优选地，所述综合测试仪电连接一计算机，传输、记录温度数据。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：

能够在高温条件下对环形耐火砖砌体结构内部的多点同时进行热应力的检测，大大加强了检测热应力的效率，拓展了检测热应力的功能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

在附图中：

图1为本实用新型的电炉部分的结构图。

图2为本实用新型的电炉部分的截面示意图。

图3为本实用新型的测试原理图。

图4为本实用新型的示意图。

附图标号：

[1]电炉          [2]底垫         [3]炉盖

[4]加热体        [5]上压块       [6]多点式环向应力传感器

[7]上凹台        [8]下凸台       [9]径向应力传感器