[发明专利]测量加热炉炉内气氛对钢坯表面氧化影响的方法和装置

权利要求书

1.一种测量加热炉炉内气氛对钢坯表面氧化影响的方法，是模拟加热炉的炉内工况，通过向放置在试验炉(3)内封闭的反应管(5)内输送气氛以及控制炉内温度，使反应管(5)内气氛与试样发生氧化反应，从而测量出炉内气氛对试样钢坯表面氧化影响的过程，其特征在于：它包括如下步骤：

1)将试样放入反应管(5)内，再将反应管(5)放入试验炉(3)内，控制试验炉(3)内的温度不高于200℃；

2)逐步提升试验炉(5)内的温度，直至达到试验要求温度后保持温度稳定；

3)从反应管(5)底部向管内输送气氛，在试验要求时间内管内气氛与试样发生氧化反应；

4)试验要求时间结束后停止向反应管(5)内输送气氛，向反应管(5)内继续输送氮气直至试验炉(3)内温度低于100℃；

5)从反应管(5)内取出试样，根据试样的质量变化计算出试样的氧化烧损率。

2.根据权利要求1所述的测量加热炉炉内气氛对钢坯表面氧化影响的方法，其特征在于：所述步骤3)中，从反应管(5)底部向管内输送气氛的含量是根据烟气分析仪检测加热炉内的各气体体积百分比含量获得的。

3.根据权利要求2所述的测量加热炉炉内气氛对钢坯表面氧化影响的方法，其特征在于：所述步骤3)中，从反应管(5)底部向管内输送的气氛为CO₂、O₂、CO或者H₂中的一种与N₂的混合气体。

4.根据权利要求1所述的测量加热炉炉内气氛对钢坯表面氧化影响的方法，其特征在于：所述步骤2)中，逐步提升试验炉(5)内的温度的速度为5℃/min。

5.一种为实现权利要求1所述方法而设计的测量加热炉炉内气氛对钢坯表面氧化影响的装置，包括试验炉(3)，其特征在于：

所述试验炉(3)内设有密封的反应管(5)和热电偶(7)，所述反应管(5)的顶部设置有与大气连通的尾气导管(6)，所述反应管(5)内设有放置试样的试样架(4)，所述试样架(4)的横截面与反应管(5)横截面相同，所述试样架(4)上设有透气通孔，所述反应管(5)的底部通过连接管(8)与配气柜(1)连通，所述配气柜(1)包括储存加热炉炉内气氛的储气罐(11)，所述储气罐(11)通过控制阀(2)和流量计(10)与连接管(8)连通，所述控制阀(2)、热电偶(7)和流量计(10)的控制端均与电脑(9)连接。

6.根据权利要求5所述的测量加热炉炉内气氛对钢坯表面氧化影响的装置，其特征在于：所述试样架(4)上方布置有预热刚玉球，所述预热刚玉球位于试样架(4)与试样之间。

7.根据权利要求5所述的测量加热炉炉内气氛对钢坯表面氧化影响的装置，其特征在于：所述试样架(4)的透气通孔的直径为3～8mm，所述预热刚玉球的直径为10mm。

8.根据权利要求5所述的测量加热炉炉内气氛对钢坯表面氧化影响的装置，其特征在于：所述储气罐(11)为多个，分别储存CO、CO₂、N₂、O₂和H₂气体。

9.根据权利要求5所述的测量加热炉炉内气氛对钢坯表面氧化影响的装置，其特征在于：所述试样架(4)为耐热耐腐蚀材料的试样架。