一种多功能高温硅钼棒炉管粘度测定系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110108597A(43)申请公布日2019.08.09(21)申请号201910389636.2(22)申请日2019.05.10(71)申请人重庆科技学院地址401331重庆市沙坪坝区大学城东路20号(72)发明人邓能运武鑫龙万新张生芹钟灵邓际新邓明豪(74)专利代理机构重庆市信立达专利代理事务所(普通合伙)50230代理人包晓静(51)Int.Cl.G01N11/14(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种多功能高温硅钼棒炉管粘度测定系统及方法(57)摘要本发明属于铁水、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。CN110108597ACN110108597A权利要求书1/2页1.一种多功能高温硅钼棒炉管粘度测定系统，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的多功能高温硅钼棒炉管粘度测定系统，其特征在于，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。3.一种基于权利要求1所述的多功能高温硅钼棒炉管粘度测定系统的多功能高温硅钼棒炉管粘度测定方法，其特征在于，所述多功能高温硅钼棒炉管粘度测定方法包括：第一步，先将已知粘度的标准油放入直径大小和石墨坩埚相同的容器中，打开计算机粘度测定系软件控制探头插入深度，探头上表面在熔体液面下10～12mm位置，旋转粘度传感器带动探头在标准油中旋转，通过粘度传感器测得探头在标准油中的扭矩M，由于油的粘度η和扭矩M是正比例关系即η＝kM，k称为仪器常数，通过已知标准油粘度η，测得对应扭矩M，得到实验仪器常数k值；第二步，在粘度测定系软件中，根据实验要求编制升温程序，10℃/min，通过控制柜对硅钼棒炉进行程序升温到实验温度，将试样盛入石墨坩埚内，然后将石墨坩埚放入刚玉炉管内底座上，待试样熔化恒温20min，控制探头插入熔化试样中并确定探头位置高度，启动粘度传感器旋转测定探头在熔体中的扭矩M，通过计算机信号采集及η＝kM，计算测得对应温度熔体粘度η。4.如权利要求3所述的多功能高温硅钼棒炉管粘度测定方法，其特征在于，所述多功能高温硅钼棒炉管粘度测定方法具体包括以下步骤：第一步，将刚玉管分割改为两段式，长度分别为上段240mm，下段520mm；安装刚玉炉管之前，调整炉内耐火砖衬保证留出固定刚玉管的间隙，两段刚玉管在自然接触状态下能够稳定结合；第二步，放置坩埚容器进入刚玉炉管，与常规方法相同，通过上下段炉管结合部位尽量控制不碰壁；第三步，控制升降炉温，将需要测定的熔体融化，过程中的细节处理根据不同的实验要求制定详细步骤并认真控制即可；第三步，将一体化石墨探头与刚玉吊杆连接，通过探头上端的偏心孔插入钼质的销子固定探头与测杆；第四步，测量探头浸入所测熔体的深度，并进行准确标记和精确定位，此步骤是保证测量数据精度的关键；第五步，根据熔体粘度的数量级，选择不同的标准流体进行仪器常熟标定；第六步，进行实际测量时要将整个测量系统移入炉管内，此步骤需要注意的是由于石墨探头密度小，可能由于浸入金属熔体产生较大浮力而不能垂直同心旋转，这时需要增加2CN110108597A权利要求书2/2页吊杆配重来予以平衡；第七步，测定数据会自动被电脑采集，完成后将测定系统移出炉管；第八步，用坩埚钳将实验坩埚取出炉管，由于采用了分割的炉管因此不存在均温缓步移出的要求，但不要碰壁；第九步，关闭实验系统。5.一种应用权利要求3～4任意一项所述多功能高温硅钼棒炉管粘度测定方法的铁水粘度检测系统。6.一种应用权利要求3～4任意一项所述多功能高