【国家专业标准(ZB)】 高炉炭块导热系数试验方法

中华人民共和国专业标准
高炉炭块导热系数试验方法
主题内容与适用范围
ZB Q52 004—90
本标准规定了高炉炭块导热系数的定义、试验用仪器设备、试样及试验步骤、结果计算、试验误差、试验报告。
本标准适用于测定高炉炭块自室温至800℃任一温度的导热系数。2引用标准
GB2614镍铬-镍硅热电偶丝及分度表3定义
导热系数是表明材料导热能力的一种物理量。即单位时间、单位温度梯度下单位面积所传递的能4仪器和设备
4.1天平：感量0.001g。
4.2卡尺：精度0.02mm。
4.3干燥箱：控制温度150℃以上。4.4热电偶：符合GB2614技术要求，4.5激光导热仪：激光导热仪如图1所示。12
图1激光导热仪示意图，
1—激光发射器，2—激光电源，3—试样，4—激光控制器5一激光能摄测量系统；6一加热炉：7 ~-度控制系统8一温度能增放大器，9一商速贮存转换器，10一停止－启动自动转换器，
11—测量检测系统，
13—数据处理系统
中华人民共和国治金工业部1990-01-19批准12抽真空系统，
1991-01-01实施
5试样准备
ZB Q52 004-90
5.1试样尺寸：直径10mm，厚度1.5～3.0mm。5.2试样数量：每个试块取样3个。5.3取样部位如图2所示。在炭块的横断面上沿成型压力方向钻取试样。to
注：应在阴影部位取样。
图2取样部位图
5.4要求试样表面平整，且两面的平行度偏差不超过5%。5.5准备已知比热的玻璃炭片（下面简称炭片）直径10～12mm，厚度0.3mm及蓝宝石标准样，直径10mm×1.0mm。
试验步骤
6.1在天平上准确称量炭片、蓝宝石及试样质量，并测出试样的厚度。6.2用高温粘结剂将热电偶粘结到试样背面，然后放入150～160℃干燥箱中，保温2h。6.3用快速粘结剂使另一热电偶粘结在蓝宝石背面，然后在炭片的一面涂上少许硅脂，将蓝宝石的正面贴到炭片的中心，置于试样架上。6.4发射激光，在数据处理系统输出蓝宝石背面受激光照射后的温度变化曲线。曲线图形如图3所示。从而得到蓝宝石与炭片相连时受激光照射后的温度变化最大值。另外在激光能量测量系统显示此次的激光能量指数。
图3试样背面温度变化曲线图
ZB Q52 004--90
6.5室温下试样的比热容绝对值按式（1）计算：m2Ci+C-mg7AT,·P
式中： CPR-
JAT,·P2
室温下试样的比热容绝对值，J/（kg·K）炭片的比热容，J/(kg·K），
-蓝宝石的比热容，J/(kg·K）
试样的质量，g，
蓝宝石的质量，g，
炭片的质量，g，
蓝宝石与炭片相连时受徽光照射后的温度变化最大值，℃试样与炭片相连时受激光照射后的温度变化最大值，℃-试样与炭片相连时的激光能量指数，P，一蓝宝石与炭片相连时的激光能量指数。(1)
6.6取下炭片留下试样，将试验炉装好，并抽真空，然后发射激光，测取室温下试样背面的温度变化最大值，激光能量指数以及试样背面温度上升到最大值一半时所需的时间。6.7开始升温，同时继续抽真空，待温度上升至所需的测温点并稳定后，发射激光，测取此温度下试样受激光照射后，试样背面温度上升的最大值和激光能量指数以及试样背面温度上升到最大值一半时所需的时间。
6.8试样在测量温度下的比热容按式（2）计算：ATR
CPT = CPR-
式中：
试样在测量温度下的比热容，J/（kg·K）室温下发射激光时试样背面的温度变化最大值，℃，-室温下发射激光时的激光能最指数，-测量温度下发射激光，试样背面温度上升的最大值，℃，测量温度下发射激光的激光能量指数。测量温度下的热扩散率按式（3）计算：6.9
a = 0.139-
式中；α-
-测量温度下的热扩散率，m2/s；L试样的厚度，m
直半时所需的时间，5。
t1/2——室温下发射激光、试样背面温度上升到最大值7结果计算：
试样的导热系数（入）按式（4）计算：α=α·cp
式中：a—试样的导热系数，W/m·K），试样的热扩散率，m2/s
Cp—--试样的比热容，J/（kg·K）-—-试样的体积密度，kg/ m3。8试验报告
试验报告应包括下列内容：
委托单位；
（2）
（4）
试样名称及编号：
ZB Q52004-90
试验条件：（试样质量、
试样厚度、
试样密度）
试验结果，
试验单位，
试验人员，
试验日期。Www.bzxZ.net
附加说明：
本标准由武钢钢铁研究所负责起草。本标准主要起草人陈晓霞、李继净。430
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