【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于炼钢用保温剂保温性能测试，具体涉及一种碳化稻壳保温性能的测试方法。
技术介绍
1、碳化稻壳是指稻壳经过加热至其着火点温度以下，使其不充分燃烧而形成的木炭化物质。其具有体轻，导热性低的特性。在冶金和铸造上，使用碳化稻壳覆盖钢水或铁水的表面，能减少钢水或铁水的辐射、对流、传导的热损失，在保证金属浇铸温度的前提下降低其出炉温度、减少能耗。碳化稻壳与木炭的炭化过程类似，内部结构类似。林珈羽等（不同原料和炭化温度下制备的生物炭结构及性质，环境工程学报，2016年6月，第10卷第6期，3200-3206）提出对木屑、稻秆、麦秆进行干热解炭化发现，随着炭化温度不断升高，碳不断被烧蚀，其生物质炭产率均呈现下降趋势。简敏菲等（不同分解温度对水稻秸秆制备生物炭及其特性的影响，环境科学学报，2016年5月第36卷第5期，1757-1765）研究不同温度（300～700℃）对稻秆制备生物质炭的影响表明：300～500 ℃时生物质炭质量损失最大，产率急剧下降。稻壳具有丰富的木质素、纤维素和半纤维素，各成分在不同的温度下裂解程度不同，最终碳化稻壳的含碳量不同。
2、市场上，含碳量高的碳化稻壳价格较高，含碳量低的碳化稻壳价格较低。碳化稻壳的企业内控指标还包括自然堆积密度，而含碳量的高低和堆积密度的大小没有必然的联系。通过隔热材料的热量传递主要有3种，固相传热、辐射传热和气相传热。气孔率70 %的隔热材料，通过气孔对流传热的比例仅为10%。说明，隔热材料隔热主要靠材料内部的密集气孔实现的。碳化稻壳含碳量较高，遇到高温钢水，碳化稻壳会燃
技术实现思路
1、解决的技术问题：针对上述技术问题，本专利技术提供一种碳化稻壳保温性能的测试方法，能有效比较高低碳化稻壳的保温性能及其导热系数倍比关系，找出影响碳化稻壳保温性能的主要因素。指导企业购买性价比高的碳化种类和制定合理的碳化稻壳采购内控标准。
2、技术方案：一种碳化稻壳保温性能的测试方法，包括以下步骤：
3、（1）取堆积密度相同或相近的不同种类的碳化稻壳试样分别在马弗炉和鼓风干燥炉中测出固定c含量和着火温度，在量热仪中进行燃烧热值分析，在自然堆积密度测量仪中测出自然堆积密度；
4、（2）在微机控制平板导热仪下部冷面一侧的第一铂铑热电偶上方铺设第一冷轧退火板；
5、（3）每组实验称取130 g碳化稻壳试样均匀平铺在第一冷轧退火板上，刮平碳化稻壳试样上表面；
6、（4）在碳化稻壳试样上表面铺设第二冷轧退火板，在第二冷轧退火板上方铺设第二铂铑热电偶；
7、（5）第二冷轧退火板上表面设有三块边长为20 mm的陶瓷立方体块，陶瓷立方体块上部设有碳化硅板；
8、（6）盖上微机控制平板导热仪炉盖，在微机控制软件中设置层厚和微机控制平板导热仪的炉内升温阶段平均温度测温点；
9、（7）开启设备逐步加热升温，观测微机控制软件的冷热面升温温度曲线，在微机控制平板导热仪的炉内温度达到设定的平均温度测温点时，点击进入下一个测温点，直至炉内平均温度达到750 ℃，停机，结束实验；
10、（8）在微机控制端冷面和热面升温曲线上均匀取相对应的冷热面温度点，得到温度组数据，利用minitab回归拟合曲线功能，拟合出热量通过不同种类碳化稻壳时冷热面温度变化曲线，进行残差分析、反复拟合，最终确定出最优模型；
11、（9）绘制不同种类碳化稻壳冷热面温度差柱状图，并将两类柱状图值做商，绘出两者比例曲线，利用微机控制平板导热仪确定导热系数与冷热面温度差的关系，比较不同种类碳化稻壳的导热系数关系；
12、（10）根据导热系数公式计算实际使用时钢水或钢渣通过碳化稻壳的散热量，根据不同种类碳化稻壳热值，计算不同种类碳化稻壳使用中的燃烧放热量，通过对比不同种类碳化稻壳燃烧放热量和钢水通过其散热量，比较不同种类碳化稻壳的保温性能，燃烧放热量大于钢水或钢渣通过其散热的热量的碳化稻壳保温性能较好。
13、优选的，步骤（1）中堆积密度相同或相近的含义为堆积密度差不超过30 g/dm3。
14、优选的，第一冷轧退火板与第一铂铑热电偶之间以及第二冷轧退火板与第二铂铑热电偶之间不接触，距离大于0且小于等于5 mm。
15、优选的，所述不同种类的碳化稻壳试样包括普通低碳碳化稻壳和c35碳化稻壳，测试c35碳化稻壳保温性能时，微机控制平板导热仪的炉内充满氮气。
16、优选的，微机控制平板导热仪的炉内升温阶段平均温度测温点为150 ℃、350 ℃、450 ℃、550 ℃和750 ℃。
17、优选的，将冷面温度设为响应变量，热面温度设为预测变量，对两者温度关系建模，联立拟合曲线方程式解出曲线交点。
18、优选的，计算不同种类碳化稻壳热冷面温差比例最大值和最小值，根据微机控制平板导热仪的导热系数公式计算出不同种类碳化稻壳导热系数关系。
19、有益效果：本专利技术方法包括在微机控制平板导热仪炉腔内铺设铂铑热电偶、冷轧退火薄板、碳化稻壳试样层和碳化硅板，在微机控制软件中设置层厚和炉内升温阶段平均温度测温点；同时测试不同种类碳化稻壳燃烧热值和自然堆积密度，测定在微机控制端冷热面升温曲线上均匀取相对应的冷热面温度点，利用minitab回归拟合曲线功能，使用回归拟合曲线模型；绘制不同种类碳化稻壳冷热面温度差比例曲线，比较不同种类碳化稻壳的导热系数关系；根据导热系数公式计算钢包中钢水或钢渣通过碳化稻壳层的散热量，根据测试的热值计算不同碳化稻壳使用中燃烧放热量，最后比较使用不同种类碳化稻壳保温的性价比。本专利技术解决了如何准确比较不同固定碳含量和不同堆积密度的不同种类碳化稻壳的导热系数的倍比关系；找出了影响碳化稻壳保温性能的主要因素；给企业购买碳化稻壳用作保温剂提供了理论和数据支撑，指导企业购买性价比最高的碳化稻壳种类。
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1.一种碳化稻壳保温性能的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种碳化稻壳保温性能的测试方法，其特征在于：步骤（1）中堆积密度相同或相近的含义为堆积密度差不超过30 g/dm3。
3.根据权利要求1所述的一种碳化稻壳保温性能的测试方法，其特征在于：第一冷轧退火板与第一铂铑热电偶之间以及第二冷轧退火板与第二铂铑热电偶之间不接触，距离大于0且小于等于5 mm。
4.根据权利要求1所述的一种碳化稻壳保温性能的测试方法，其特征在于：所述不同种类的碳化稻壳试样包括普通低碳碳化稻壳和C35碳化稻壳，测试C35碳化稻壳保温性能时，微机控制平板导热仪的炉内充满氮气。
5.根据权利要求1所述的一种碳化稻壳保温性能的测试方法，其特征在于：微机控制平板导热仪的炉内升温阶段平均温度测温点为150 ℃、350 ℃、450 ℃、550 ℃和750 ℃。
6.根据权利要求1所述的一种碳化稻壳保温性能的测试方法，其特征在于：将冷面温度设为响应变量，热面温度设为预测变量，对两者温度关系建模，联立拟合曲线方程式解出曲线交点。>
7.根据权利要求1所述的一种碳化稻壳保温性能的测试方法，其特征在于：计算不同种类碳化稻壳热冷面温差比例最大值和最小值，根据微机控制平板导热仪的导热系数公式计算出不同种类碳化稻壳导热系数关系。
...【技术特征摘要】
1.一种碳化稻壳保温性能的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种碳化稻壳保温性能的测试方法，其特征在于：步骤（1）中堆积密度相同或相近的含义为堆积密度差不超过30 g/dm3。
3.根据权利要求1所述的一种碳化稻壳保温性能的测试方法，其特征在于：第一冷轧退火板与第一铂铑热电偶之间以及第二冷轧退火板与第二铂铑热电偶之间不接触，距离大于0且小于等于5 mm。
4.根据权利要求1所述的一种碳化稻壳保温性能的测试方法，其特征在于：所述不同种类的碳化稻壳试样包括普通低碳碳化稻壳和c35碳化稻壳，测试c35碳化稻壳保温性能时，微机控制平板...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦猛，聂文金，沈旭华，孙陈君，冯忠节，王晓东，戴伟，成家辉，许晓璐，金王艳，王新，
申请(专利权)人：江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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