[发明专利]一种多功能高温硅钼棒炉管粘度测定系统及方法

说明书

本发明属于铁水、炉渣等物质粘度检测技术领域，公开了一种多功能高温硅钼棒炉管粘度测定系统及方法；硅钼棒炉的炉膛中放置刚玉炉管，在刚玉炉管内底部放置高铝底座，底座上放置石墨坩埚及试样，一体化石墨探头插入试样中，探头通过刚玉测杆由旋转粘度传感器带动在试样中旋转测定粘度值，探头插入深度由支架上的上下移动电机定位；硅钼棒炉温度由控制柜及控温热电偶控制升降温度，试样实际温度由测温热电偶测定，计算机通过控制柜对系统进行温度控制采集、升降高度控制和旋转粘度传感器的控制及数据采集，并进行数据处理得出粘度实验结果。本发明有效提高炉管的使用寿命，具有更高的同心度和更低的成本，且能适应大多数冶金熔体的测定。

技术领域

本发明属于铁水、炉渣等物质粘度检测技术领域，尤其涉及一种多功能高温硅钼棒炉管粘度测定系统及方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：粘度测定系统是用来检测铁水、炉渣等物质粘度的设备，现有的粘度测定系统所采用的炉管为一米长的刚玉管，探头为三段式，分为连接头、连接杆和探头，材料分别为钼和石墨。现有的高温炉采用的都是整体刚玉炉管，由于炉体的发热体在刚玉管对应的中段，因此整体刚玉炉管基本上形成为两端温度低、中段温度高的一个不均匀温度场中。实际在实验过程中，由于试样及容器的放入和取出造成对刚玉管的热冲击，同时炉口刚玉管的温度变化必然有一个晶型转变的温度区间，多因素造成炉口部分刚玉管环形断裂。在该处将刚玉管切割开，实际上消除了在晶型转变温度区形成的较大应力，提高了刚玉管抗热冲击的能力，寿命得到显著提升。粘度探头传统采用三段式，其灵活的组合对测定不同的熔体具有较强的适应性。但是由于其上两段采用的金属钼，其成本较高。新的石墨一体化探头能适应大多数熔渣和金属熔液的粘度测定，而成本只有三段式探头的1/3-1/4，并且少了两个连接一体化探头测定粘度时更稳定，精度更高。现有技术存在的问题是由于炉管顶部和中部温差较大，在取样过程中，样品温度在1500℃以上，导致设备在测定4-6炉的时候炉管上部破裂，使用6-10炉时该炉管无法使用。除此以外，三段式探头整体造价在200元左右，相对较高，且易损坏。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有技术存在的问题是在取样过程中，样品温度在1500℃以上，导致设备在测定4-6炉的时候炉管上部破裂，使用6-10炉时该炉管无法使用；三段式探头整体造价在200元左右，相对较高，且易损坏。

解决上述技术问题的意义：对于管式高温炉消除晶型转变造成的膨胀应力提供了简单的方法，同时实际应用中效果非常好。分割部分没有任何强制连接装置，通过炉内砌砖间隙预留保证了两段刚玉管的衔接稳定，对实验操作不构成任何阻碍。一体化设计的石墨探头在适应大多数炉渣和金属熔体测定时，提供了一个更经济、更稳定和更高精度的解决方案。一体化石墨探头的中间连接部分即测杆直径是关键，过细强度无法保证，过粗则降低了探头的测量精度。实际验证后探头选择18-20mm，测杆直径选择6mm能满足两方面的要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种多功能高温硅钼棒炉管粘度测定系统及方法。

本发明是这样实现的，一种多功能高温硅钼棒炉管粘度测定系统，所述多功能高温硅钼棒炉管粘度测定系统设置有：

硅钼棒炉：

硅钼棒炉的炉膛中放置刚玉炉管，在刚玉炉管内底部放置高铝底座，底座上放置石墨坩埚及试样，一体化石墨探头插入试样中，探头通过刚玉测杆由旋转粘度传感器带动在试样中旋转测定粘度值，探头插入深度由支架上的上下移动电机定位；

硅钼棒炉温度由控制柜及控温热电偶控制升降温度，试样实际温度由测温热电偶测定，计算机通过控制柜对系统进行温度控制采集、升降高度控制和旋转粘度传感器的控制及数据采集，并进行数据处理得出粘度实验结果。

进一步，刚玉管为两段式，分别为上部24cm，下部52cm；探头为一体化石墨探头。