该耐火试验炉的炉膛采用钢结构框架,在钢结构框架中间用耐火砖砌成炉壁,炉壁内侧贴有高温耐火棉,外侧用彩钢板包裹。炉膛的内部空间是3.05m*3.05m*1.2m, 炉壁厚65cm。在两侧炉壁内嵌有10个高速烧嘴,提供炉膛内升温所需的热量;在后侧炉壁设计有三个排烟孔,连接到后面的烟道,将炉膛内的烟气排出,控制压力。
在后侧炉壁还设计有四个观火孔,用来观察试验时试件受火面和火焰的情况,由耐热玻璃、空气冷却、连接到供应管和不锈钢隔热板构成,该观察口的替代物是摄像机光阑;十根镍铬- 镍硅(K型)热电偶通过后侧炉壁一直伸到距离试件受火面10cm 处,用来测量试件受火面的温度,作为炉膛内温度自动控制的依据。烧嘴、排烟孔、观火孔和热电偶在炉膛内的具体位置如图3 所示。
该耐火试验炉采用后排烟方式,烟道位于炉膛后面,炉内烟气由三个排烟孔进入烟道,排到大气中。烟道的室内部分是不锈钢管,由于温度很高,用焰棉做了保温;室外部分是铁管,并且在不锈钢管和铁管的结合处设计有排烟风机。
窑车是试件的载体,将试件固定到试验位置,进行试验。窑车高4.3m 宽3.5m, 由车体和试件平台组成。车体设计有四个地轮,可以在钢轨上运动;在距车体面2m 高处设计有工作平台,方便对试件被火面进行粘贴热电偶、检查完整性等操作,并有扶梯方便上下。试件平台是一个3.5mx3.5m 的方形钢结构框架,其作用是将试件砌在试件平台上,等试件养护好后,用电葫芦把砌有试件的试件平台吊装到车体上,然后把窑车推到试验位置并固定,然后开始试验。在车体上有四个挂钩和六个固定槽;挂钩钩住试件平台两侧的不锈钢柱,将试件平台固定在车体上;固定槽通过两侧炉壁的手轮将整个窑车固定到试验位置。
三、试验炉主要技术参数:
窑内尺寸:3000×3000×1200mm
窑内容积:11.16m3
燃料:液化石油气
最高使用温度: 1300℃
最大热负荷:11万kcal/m3
烧嘴数量:8支
炉压测量范围:0-100Pa
测量精度:≤±3Pa
气罐容量:50kg×8
试件安装形式:外挂
燃烧控制形式:脉冲比例燃烧,窑压自动控制、温度自动调节,温度曲线程序控制、计算机辅助管理
排烟形式:后部机械排烟
场地要求,不小于5x7x7米
炉温控制
根据国家标准GB 9978的规定,试验炉内温度的升温曲线应满足下式要求:
T = 345lg(480t+1)
式中:
T ― 炉内的平均温度,℃;
t ― 试验所经历的时间,min;
压力控制
在炉内3m高度,离试件表面100mm处,检测炉内压力:
a 试验开始5 min后,炉压为15Pa±5Pa;
b试验开始10 min后,炉压为17Pa±3Pa。