基于辐射测温法的高温热处理炉温度均匀性检测技术研究

阐述了高温热处理炉炉温均匀性的非接触测试技术研究及其测试方法,其中包括了温度红外探测、红外探头推进以及冷却系统和数据采集系统的研究工作,通过该测试校准系统对热处理炉炉体温度均匀性校准测试工作,并编制相应的检测方法,指导使用非接触方法开展炉温均匀性的测试工作。     

现行热处理炉测试技术标准的比较分析

介绍了GB/T 9452,HB 5425,AMS 2750E,BAC 5621,CPS 8100,JJF 1376等关于热处理炉炉温均匀性和系统精度测试的技术标准,通过对这些技术标准现行版本在热处理炉等级分类、测试温度、测试过程、采样要求、结果表述、测试周期、测试传感器校准、传感器布置数量、传感器空间位置、测试仪表校准等方面的要求进行比较,给出各个标准之间的差异及其在不同行业中的应用,通过对GB/T 9452,AMS 2750等技术标准历年版本变化分析,讨论热处理炉炉温均匀性测试和系统精度的发展变化以及未来发展趋势。     

宽厚板常化炉无水隔热式炉温均匀性检测系统的研制

目前宽厚板常化炉炉温均匀性检测系统大部分采用水箱隔热式，水箱隔热有很多弱点：体积庞大，加水繁琐，水气蒸发造成水雾，对钢板和炉温测试有影响。而且，加水隔热对水箱的焊缝要求严格，一旦焊缝开裂，水箱中的水在高温下，迅速挥发，造成隔热失效，直接后果就是隔热箱中记录仪烧坏。此是解决这一问题，实现无水隔热测温。     

热处理炉温度均匀性测量及误差分析

本文阐述了测试热处理炉炉温均匀性的必要性，提出了炉温均匀性测试过程中应注意的几个问题，并对测量误差产生的原因进行了分析     

天然气热处理炉温场均匀性测试方法研究

介绍了天然气热处理炉在实际工况下(测试温度、装载量、升温速度、控温方式、保温时间等均执行工艺规程)温场均匀性测试的方法。在温度波动大而频繁的检测点附近放置试样,利用试样的检验结果,参与温场均匀性结论判断;周期式热处理炉、连续式热处理炉采用不同的检测点分布方法;脉冲式加热的热处理炉采用取波动平均值的数据采集处理方法。     

TPH型真空炉测试方法改进

TPH型真空炉温度均匀性测试系统的温度补偿系统在长时间使用后存在温度补偿性能下降的问题,从而无法实现精确补偿,影响炉温均匀性测试结果。同时,加热设备控温热电偶测量端位置对设备性能有重要影响。本文从以上两个方面对TPH型真空炉测试方法的改进进行了论述。     

箱式电阻炉炉温均匀度的测量不确定度评定

电阻炉是利用电流使炉内电热元件或加热介质发热,从而对工件或物料加热的工业炉。炉温均匀度是在各测温点上测得的最高、最低实际温度分别与中心点实际温度之差,对炉温均匀度的测量不确定度进行评定,可以反映电阻炉在热稳定状态时炉内工作温度的均匀程度,是衡量电阻炉的质量好坏的重要依据。     

炉温均匀性测试数据处理系统的设计与实现

在航空工业中,对炉温的均匀性要求比较高。文章所设计的数据处理系统作为炉／槽温度均匀性测试装置的软件部分,实现了对测量数据的自动修改、过滤及参数计算等功能。该系统实现中用到了PB与Excel的数据通信等关键技术。本系统已应用在西飞的军民机生产、转包生产、民品生产等项目中。     

连续式高温反应石墨提纯装备与工艺

一种新型连续式高温石墨提纯热工装备,通过高温传动装置驱动石墨粉在提纯过程中运动,实现工业化连续提纯。该设备的自动进出料技术保证石墨在提纯过程中不断供给与收集,且反应气体不泄露;炉膛采用多区控温,温度分布均匀性控制为±5℃;保温材料采用迷宫式错层搭接结构,防止热散失;尾气处理系统采用四级收集装置,对尾气、焦油、粉尘等进行分开收集处理。将该石墨提纯炉应用于高温反应法石墨提纯,石墨的纯度从初始的88.2%提高至99.5%,提纯速率为90 kg/h,达到了连续量产高纯石墨的要求,对开发下一代工业化石墨提纯装备和技术具有重要的实际意义。     

超大型热处理炉满载方式有效加热区的温度验证

基于超大型热处理炉在满载的装载方式,对热处理炉的温度准确性、温度均匀性进行验证,采用了空间测量法和热处理件表面测量法两种方法对热处理炉有效加热区的测试结果进行比较.     

铸坯热送热装工艺对加热炉能效的影响

为了探究热送热装工艺的节能优势,本文以某钢厂热送热装生产线为研究对象,通过测量铸坯温度、收集连铸坯生产参数,建立了铸坯在炉加热模型,利用有限元法计算了铸坯的温度云图分布和热量变化情况,比较了不同热履历铸坯在炉加热过程中的异同。同时,测量了不同装炉温度下的加热炉炉况,结合加热炉各段温度、空煤气流量、烟气流量等生产参数与铸坯吸热量的数值模拟计算结果,分析了不同装炉温度下加热炉的热平衡和燃耗。研究表明:相较于冷装,现有热装加热工艺可减少燃耗约11.81 kgce/t;通过调节生产节奏,解决了现有热送热装工艺存在的铸坯在炉时间过长的问题,优化后的工艺较冷装吨钢生产可节省燃耗约19.62 kgce/t。     

三段控温固定点炉复现铝凝固点研究

固定点炉垂直温场均匀性是影响ITS-90国际温标固定点温坪质量的重要因素.为了提高铝凝固温坪的复现水平,设计了三段控温固定点炉,利用金属外壳铝固定点容器,研究了垂直温场均匀性及其影响因素;在此基础上,采用连续热流密度法高精度复现了铝凝固点.实验结果表明:通过调整上部、中部、下部炉温的设置,可改善固定点炉温场均匀性,铝凝...     

铯、钠热管标准黑体辐射源研制及性能评价

介绍了中国计量科学研究院研制的270～1 000 ℃标准黑体辐射源,其中包括270～600 ℃铯热管黑体源和500～1 000 ℃钠热管黑体源、温度标准器和数据采集系统。对铯、钠热管标准黑体辐射源进行性能测试,包括三段控温管式炉温场均匀性,黑体辐射源控温稳定性,黑体空腔轴向温度均匀性,黑体空腔口部辐射温度均匀性和热管测温孔内温度均匀性等。铯、钠热管标准黑体辐射源在整个温度区域内合成标准不确定度为0.09～0.13 ℃（k=2）。     

Study on formation and morphology of sigma-phase in continuous annealing furnace roller

Investigations were revealed that roller fracture was caused by sigma-phase embrittlement and an increase of precipitations in the microstructure. In order to decreasing the failure, homogenization heat treatment at 1100 °C for 2 h followed by air cooling was used. In this study, optical microscopy metallography, scanning electron microscopy (SEM), and energy dispersive spectroscopy (EDS) examinations were performed, in order to investigation of formation and morphology of the sigma-phase before and after homogenization treatment. It was found that by transformation of delta-ferrite, first M₂₃C₆ carbides with lamellar morphology and also secondary austenite were formed and after completion of lamellar precipitation, the sigma-phase was formed at foreside of the precipitates. The formation of sigma-phase with dendritic morphology resulted in decrease in ductility and failure of the continuous annealing furnace roller. Also, homogenization heat treatment at 1100 °C for 2 h followed by air cooling can led to change in the morphology of sigma phase from dendritic structure to globular structure. Finally, it was found that the formation of sigma-phase with globular structure led to remarkable increase in the impact energy and ductility of heat resistant steels and therefore, the failure of continuous annealing furnace roller was decreased.     

高稳定性大型空气温度校准试验箱的研究

为满足温度采集仪的校准需求,研制了高稳定性大型空气温度校准试验箱。阐述了该试验箱的箱体结构、工作原理。以箱体内传热过程的理论模型为基础,结合Fluent软件进行了数值模拟,分析了试验箱体内温度场以及空气流速场的分布及变化。通过试验证明该试验箱控温精度高、温度波动度小、温场均匀性好,可推广应用。     

一种新型高温热电偶性能测试系统的研制

热电偶在高温使用时容易受到材料相容性、氧化等多种因素的影响,产生显著的不均匀性,需要对其进行性能测试,以进一步判断其测温准确度。研制了一种新结构的高温管式炉,控温热电偶布置方式有利于提高恒温段温度均匀性;在此基础上,搭建了一套高温热电偶测试系统,并对系统性能进行了理论模拟和实验研究。测试结果显示,在400～1 000℃范围内,测试系统的温度稳定性优于±0.25℃;长度为150 mm的恒温段的温度均匀性优于±0.35℃,表明测试系统的性能够满足热电偶性能测试的需求。     

高精度钾热管铝凝固点炉研制及性能测试

热管作为等温炉衬可提高固定点炉温场均匀性。为提高铝凝固点复现水平,研制了1套高精度钾热管铝凝固点炉。介绍了钾热管和固定点炉的研制流程,并测试了钾热管固定点炉性能。测试结果表明:采用分段升温的方式,炉子升温曲线平缓,整个升温过程中没有明显过冲现象,可有效保护铝凝固点容器的使用寿命;钾热管铝凝固点炉垂直温场均匀性为6.6mK;利用该钾热管铝凝定点炉可以实现铝凝固点温坪的复现,温坪重复性为0.02mK。     

钢框架结构中钢筋混凝土双向板火灾试验研究

利用自行研制的火灾试验炉,进行了足尺三层钢框架结构中钢筋混凝土双向板在恒载-升温工况下的火灾试验。介绍了钢框架足尺模型与火灾试验炉的设计以及试验观测内容和方法。描述和分析了试验中板的裂缝开展及破坏特征。研究了双向板在受火过程中沿板厚混凝土的温度分布、钢筋的温度变化以及板的平面外和平面内的变形。结果表明:火灾作用下,沿板厚存在非线性温度场及较大的温度梯度;在荷载和温度的耦合作用下,受火板顶沿板边出现密集裂缝,最终形成圆形塑性铰线,由于结构连续性及构件间的相互作用,与受火板相邻的未受火楼板板顶也出现了规则裂缝;火灾中受火板的平面外变形基本对称,最大平面外位移发生在板中心;周边相邻未受火构件对受火板有较强的侧向约束作用,导致板边未产生向外膨胀的平面内位移,而是随板挠度的增长一直向内收缩;整体结构中钢筋混凝土双向板具有较好的抗火性能。