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冶金工程专业实验指导书2010

冶金工程专业实验指导书2010

目录1 高温综合实验--------------------------------------- 51.1实验目的--------------------------------------------------------------------------------------------------- 51.2实验设备--------------------------------------------------------------------------------------------------- 51.3实验内容及步骤 ----------------------------------------------------------------------------------------- 51.3.1了解电阻丝炉的结构 --------------------------------------------------------------------------- 51.3.2电阻丝炉的设计 --------------------------------------------------------------------------------- 71.3.3电阻炉的制作 ---------------------------------------------------------------------------------- 101.3.4温度的测量-------------------------------------------------------------------------------------- 121.3.5铜液定氧----------------------------------------------------------------------------------------- 141.4实验报告------------------------------------------------------------------------------------------------- 161.5 作业 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 16 2物相综合研究--------------------------------------- 172.1实验的目------------------------------------------------------------------------------------------------- 172.2实验设备及原理 --------------------------------------------------------------------------------------- 172.2.1金相显微镜结构和物相分析原理-------------------------------------------------------- 172.2.2岩相显微镜构造及物相分析原理-------------------------------------------------------- 192.2.3扫描电子显微镜------------------------------------------------------------------------------ 212.2.4 X射线衍射物相分析------------------------------------------------------------------------ 212.3实验内容及步骤 --------------------------------------------------------------------------------------- 232.3.1钢中非金属夹杂物的金相鉴定 ----------------------------------------------------------- 232.3.2炉渣和烧结矿的矿相分析 ----------------------------------------------------------------- 242.3.3利用扫描电镜和能谱仪对钢中夹杂物和矿相进行分析及测定 ------------------ 262.4实验报告要求 ------------------------------------------------------------------------------------------ 262.5思考题及作业 ------------------------------------------------------------------------------------------ 273 铁矿石冶金性能综合实验---------------------------- 293.1实验目的------------------------------------------------------------------------------------------------- 293.2实验内容------------------------------------------------------------------------------------------------- 293.3实验设备及操作 --------------------------------------------------------------------------------------- 293.3.1铁矿石900℃间接还原性能RI检测实验---------------------------------------------- 293.3.2 铁矿石500℃低温还原粉化性能RDI检测实验 ------------------------------------- 313.3.3球团矿900℃还原膨胀RSI性能检测实验 -------------------------------------------- 323.3.4块矿热裂性能检测实验 -------------------------------------------------------------------- 323.3.5铁矿石荷重还原软化温度测定实验----------------------------------------------------- 333.3.6焦炭反应性及反应后强度 ----------------------------------------------------------------- 343.4附:气体的制备与净化------------------------------------------------------------------------------ 353.5 铁矿石冶金性能实验报告要求-------------------------------------------------------------------- 364 熔点粘度测定实验---------------------------------- 374.1 实验目的------------------------------------------------------------------------------------------------ 374.2.1炉渣熔化温度的测定------------------------------------------------------------------------ 374.2.2 熔体粘度测定 -------------------------------------------------------------------------------- 394.3设备与操作 --------------------------------------------------------------------------------------------- 414.4实验报告要求 ------------------------------------------------------------------------------------------ 434.5思考题---------------------------------------------------------------------------------------------------- 435 冶金过程水模拟-------------------- 错误!未定义书签。

冶金工程专业认知实习实验报告

冶金工程专业认知实习实验报告

冶金工程专业认知实习实验报告冶金工程专业认知实习实验报告在经济发展迅速的今天,报告与我们的生活紧密相连,不同种类的报告具有不同的用途。

你还在对写报告感到一筹莫展吗?下面是小编精心整理的冶金工程专业认知实习实验报告,仅供参考,大家一起来看看吧。

冶金工程专业认知实习实验报告1光阴似箭,转眼间临近毕业。

那时感觉理论这么简单,想必操作起来也并不难,但事实却并非如此。

一、实习的目的和意义金工实习是金属工艺学课程的重要组成部分,金属工艺学是以生产实践和科学实验为基础,科学地总结了生产活动中的客观规律,并上升为理论。

金属工艺学是在长期生产实践中发展起来的,所以它是一门实践性很强的课程。

经过金工实习的教学,配合金属工艺学课程的学习,使学生初步的了解加工不一样的工件所选取相应的工艺、加工相同的零件可选取不一样的工艺以及使用所需要的机床设备的操作技术。

本次实习的重点在于金属切削工艺,以及对切削加工的设备和使用方法的了解,另外在钳工实习方面侧重于钳工工作中所需用的各类工具。

成果是用所给材料结合各种工艺做出实验室专用实验桌。

二、实习资料1、钳工实习:因为此次的实习成果是做团队做一个实验室的大铁桌,而以往的学长们则做的是一个锤子,或许这两个物件的工艺流程也不一样吧,指导教师对我们的讲解格外详细,最重要的是在安全方面的知识。

第一天教师首先把实习期间的安全问题以及操作注意事项给我们说了一下,之后把钳工实习所涉及的所有理论知识告诉了我们。

最终,我们就进行了简单的工具使用练习。

钳工实习所要用的工具有:大锉刀、中锉刀、小锉刀、手锯、钢尺、游标卡尺、垂直度测量仪。

由于在理论知识讲解过程中教师就详细的给我们讲了锉刀如何使用,手如何放置,身体如何站立,包括与工作台的距离、角度等,还有手锯的如何使用,左右手放在什么位置,如何用力等知识,所以我们操作起来就觉得很省力、很自在。

在钳工工作中,涉及到英制单位及于公制单位的换算:1英寸约等于25。

冶金工程实验技术

冶金工程实验技术

《冶金工程实验技术》实验指导书科学研究对各学科的发展起先导和推动作用。

技术科学成就的取得,必须通过科学实验。

科学理论不仅是以生产实践为基础,而且要依靠科学实验提供精确的数据,再经过分析总结、判断推理而形成;科学理论是否正确,仍需经过实践的检验。

但是,如何进行科学实验,如何作实验设计,如何科学地观察和分析实验结果,如何处理实验数据,如何撰写科研论文等等,对于科技人员来说,尤应重视。

解决好这些问题,对于得出正确的科学的研究结论,取得研究成果并应用于实践,具有重大的意义。

《冶金工程实验技术》是一门实践性极强的课程,其主要任务是结合实验室实践,使学生加深对基本分析方法和原理的理解,掌握基本的操作和技能,以及实验结果的数据处理方法,为今后解决生产与科学研究中的有关问题打下基础。

为了更好地达到预期的目的,我们提出以下要求:1、实验前做好预习。

不但要认真预习实验部分的具体内容,还应复习与实验有关的理论。

预习是做好实验的基础,通过预习要了解实验的目的、原理、步骤、计算方法和注意事项,并在此基础上拟出实验程序,这样实验时才能主动。

没有预习的学生不得进行实验,因为那样不会收到实验预期的效果。

2、实验时必须严格遵守有关操作规程,注意掌握正确的操作方法;实验进行要井井有条、认真细致,要保持桌面整洁,注意培养良好的实验习惯;对每一实验步骤都应积极思考其目的和作用,细心观察实验现象,注意理论联系实际,培养分析问题和解决问题的能力。

3、科学实验的原始记录是非常宝贵的资料,所以要注意学习做好实验记录。

实验记录应包括实验项目、实验日期、实验的主要步骤和条件、实验结果等项,一定要实事求是地当时记录清楚。

记录不但要自己看懂,也应让别人看懂。

实验数据不得任意涂改。

如果记错了,可以在原数字上划一直线,再将正确的数字清晰地写在其旁边。

记录本和篇页都应编号,不得随意撕去。

4、各实验对准确度或精度都有一定的要求,如达不到,要自觉地重做实验。

千万不要私自凑数据。

《钢铁冶金》实验教学大纲

《钢铁冶金》实验教学大纲

《钢铁冶金》实验教学大纲课程代码:METE2008 课程学分:1.0课程名称(中/英):钢铁冶金Iron and Steel Metallurgy Experiment 课程学时:30 实验学时:30适用专业:冶金工程专业实验室名称:江苏省冶金工程实践教育中心,冶金工程实验室一、课程简介《钢铁冶金》是冶金工程专业的重要基础课之一,《钢铁冶金》实验是加强学生实践能力的一个重要的教学环节。

本实验课程包括炼铁实验与炼钢试验两部分,实验主要内容有实验设计与数据处理,高温冶金实验,冶金模拟实验,冶金物相分析,冶金熔体和散状原料的物性检测,试样的采集和制备,高温实验等主要进行基本操作训练。

通过本门课程的学习,使学生了解冶金工程专业常用的实验设备和实验技术、并掌握冶金工程常用实验设备的用途、特点和使用方法。

通过实验,进一步理解冶金工程实验的基本原理。

最终学会在以后的生产、科研中如何选择实验设备和实验方法实现实验目的。

二、实验项目及学时分配三、实验内容及教学要求实验项目1:铁水脱硫实验1.教学内容通过监控不同时间、温度、脱硫剂含量变化等因素,总结铁水脱硫的影响规律,为制定合理的脱硫工艺提供指导。

2.教学目标(1)了解铁水脱硫的优越性和必要性;(2)掌握铁水脱硫的基本原理;(3)掌握渣金间硫分配比测定的基本方法。

实验项目2:合格生球的制备实验1.教学内容采用铁精矿和粘结剂进行配料,混匀、机械活化预处理和造球,然后对成品进行生球质量检验。

2.教学目标(1)了解造球过程、掌握造球方法、培养造球技能;(2)了解影响圆盘造球机产量和生球质量的因素;(3)了解对生球质量的要求、掌握测定生球质量的方法;掌握不同原料对生球质量的影响。

实验项目3:氧化球团预热焙烧实验1.教学内容在球团预热焙烧炉球团、成品球团矿抗压强度测定等。

2.教学目标(1)巩固球团高温固结的基本理论;(2)明确预热和焙烧的温度、时间等因素对焙烧球团矿理化性能的影响;(3)掌握实验室进行氧化球团焙烧的方法。

《冶金热力学与动力学实验》

《冶金热力学与动力学实验》

《冶金热力学与动力学实验》指导书实验一 、 碳的气化反应一.实验目的1.测定恒压下不同温度时反应的平衡常数。

2.了解在恒温恒压下反应达平衡时测定平衡常数的方法。

3.了解影响反应平衡的因素。

二.实验原理在高炉炼铁、鼓风炉炼铜、铅、锌以及煤气发生炉等生产实践中,固体碳的气化反应具有十分重要的意义。

其反应为:C +CO 2=2CO该反应的自由度为F =2-2+2=2,即反应平衡时,气相成分取决于温度和系统的压力。

在一大气压时,该反应的平衡常数为:%)(%)(2222CO CO P P K CO CO P ==(1—1)由等压式知B RT H K P +∆-=303.2lg (1—2)式中ΔH 为反应热,R 为气体常数,T 为绝对温度,B 为常数。

三.实验装置如图2-3所示,由二氧化碳气瓶、气体净化系统、管式高温炉及控温仪表、气体分析仪器组成。

图1-3碳的汽化反应实验装置1.CO2气瓶2 流量计3.管式电阻炉4.铂铑热电偶5.温度控制器6. CO2传感器;7.计算机8实验台四.实验步骤1.按图装好仪器设备,将碳粒装入电炉内瓷管的高温带,塞上胶塞,用融化的石蜡密封好。

2.分段检查系统是否漏气,重新密封,直至不漏气为止。

3.通电升温接通电源,打开控温器电流为5A,逐步升到10~12 A。

在升温的同时;打开气瓶,以较大的气流(40ml/分)排出系统内的空气,排气5分钟后调流量为20ml/分,并保持此流量不变。

4.炉温在600℃恒温5分钟后,接通CO2气体传感器,计算机读数,记录CO2%含量。

5. 再按上述操作连续4点,700℃,800℃,900℃,1000℃。

分析反应平衡气体中CO2含量同上操作,再取该温度下反应平衡气体,记录CO2%含量。

7.实验完毕,恢复仪器原状,切断电源,关闭气体。

五.实验报告要求1.计算各温度下平衡气相成分,以体积百分数表示,取10次结果的平均值。

2.计算各温度下的平衡常数K p。

3.绘制平衡气相中一氧化碳与温反t的关系曲线。

冶金工程实验Ⅲ指导书(4-7)

冶金工程实验Ⅲ指导书(4-7)

冶金工程实验Ⅲ指导书实验四、实验电阻炉的制作1.1一.实验室常用电阻炉1.实验室常用电阻炉的类型按炉子的结构形状分:(1)管式炉:其炉膛为长圆形管,这种炉子达到的温域较高,并且易于通入气体。

有竖式或卧式。

(2)箱式炉:炉膛为方形或长方形,如马弗炉。

(3)坩埚炉:炉膛为半封闭的圆形或方形的内置坩埚。

按炉子所使用的电热体分:可分为很多种,如铂铑丝炉、钼丝炉、硅碳棒(管)炉、二硅化钼炉、碳管炉等等。

2.高温电阻炉的结构根据用途不同,实验室用的电阻炉有竖式或卧式管状炉、箱式炉、坩埚炉等。

其基本构造大体一致。

(1)炉壳一般情况下炉壳成圆筒形,这样刚性好、散热表面小、焊缝少。

一般采用碳素钢板或不锈钢板焊成。

炉壳外经取决于工作区大小、炉温高低、耐火砖衬及绝热层厚度、炉壳要求的温度及工作管的直径。

炉壳要满足强度要求,还要考虑其刚性及结构加工的要求,炉壳厚度计算中,一般要考虑可能发生爆炸的冲击应力。

(2)电源引线电源引线结构形式很多,设计要点是:接线柱应与炉壳绝缘;接线柱应有足够的断面以保证电流密度不致过大,炉内引线应改成双股外穿绝缘珠;接触要好,接线柱水平布置,并离开炉壳一定距离,外设保护罩。

(3)炉衬炉衬的主要作用是保护工作区的温度稳定,在满足温度要求的前提下,尽可能减轻砖衬的质量和所占空间,对砖衬强度的要求不高。

不少实验室用电阻炉炉衬是全部采用耐高温的绝热材料,效果良好。

(4)其它为便于操作和维护,电炉都有炉架;热电偶一般固定在炉壳上并加密封;炉壳设接地螺丝;如需水冷进水设在下部,出水设在最高处;有的需加防爆孔,有的需设有窥视孔等。

图1-4示出管式电阻丝炉结构。

高温实验电阻炉制作手工制做电炉的方法。

确定采用Cr 25Al 5铁铬铝丝,其直径d =1.2mm ,总长L =25m ,炉膛外径60mm ,加热带长度400mm 。

设计将电热丝均匀绕在炉管发热带长度上,则可计算电热丝匝数n =132≈=lL n 匝。

冶金传输原理实验指导书14页word文档

冶金传输原理实验指导书14页word文档

冶金传输原理实验指导书(流体力学)Hefei University of Technology2019.8实验一 静压实验Experiment 1 Static Pressure Experiment一、实验目的1、通过实验理解流体静力学基本方程式的能量意义和几可意义。

2、验证容器中流体内任意两点1和2的测压管水头相等,即有3、测量液体的密度(本实验为测量酒精密度)二、实验原理1、重力作用下处于静止状态的连续均质不可压缩流体的基本方程式为:该式的能量意义是:流体中各点处单位重量流体所具有的总势能,即位置势能Z 和压力势能 (gP ρ) 之和均相等。

该式的几何意义是:流体中各点的测压管水头,即位置高度Z 和测压管高度(g P ρ) 之和均相等。

根据上述流体静力学基本方程式,对本实验的液体(水)中1、2两点有:2、根据流体静力学基本方程式,可得有自由液面的静止的不可压缩流体中压强的基本 公式为(推导过程见教材):P=P O +ρg h式中:P ――液体内任一点的静压力,单位为N/m 2(Pa);P O ――容器内液体自由表面的静压力,单位为N/m 2(Pa);ρ――液体的密度,单位为kg/m 3;h ――液体内的点到液面的距离,单位为m ;g ――重力加速度m/s 2。

由此式可求出液体内任意点处的静压力。

3、本实验中还要用到连通器原理,即同一种相连通的流体在同高度上压强相等。

三、实验设备静压实验器结构如下图所示:四、实验步骤1、熟悉实验设备,明确每根玻璃管的用途;熟悉实验方法;熟悉气压计的结构原理和使用方法。

2、打开气阀,待各玻璃管内液面稳定后,关闭气阀。

3、调节侧面小量筒高度,容器内液面上升或下降,压力P 0大于大气压力Pa 或小于大气压力Pa ,利用滑动标尺记录各测压管的液面高度,并记录表1(1P )表2(2P )的数值。

4、结束实验,打开气阀。

五、思考题1、测压管“B ”、“C ”中的液面是否在任何情况下都在同一高度上,两者的液面连线叫什么?实验二 不可压缩流体定常流能量方程(伯努利方程)实验 Experiment 2 Incompressible Fluid Steady State Flow Energy Equation Experiment一、实验目的1、掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技术;2、验证流体定常流的能量方程。

有色冶金专业综合实验指导书(最新)-重庆科技学院

有色冶金专业综合实验指导书(最新)-重庆科技学院

有⾊冶⾦专业综合实验指导书(最新)-重庆科技学院实验1 钨元素X射线荧光光谱分析检测⼀、实验⽬的1 了解能量⾊散型X射线荧光光谱仪的基本原理和构造2 了解X射线荧光光谱仪的基本操作和制样过程3 掌握X射线荧光谱图的定性分析⽅法,了解定量分析的⽅法⼆、基本原理1、X射线基本理论知识X射线也被称为伦琴射线,是由⾼能电⼦的减速或原⼦内层轨道电⼦的跃迁产⽣的。

当⾼速运动的电⼦或带电粒⼦(如质⼦、α粒⼦等)轰击物质时其运动受阻,和物质发⽣能量交换,电⼦的⼀部分动能就会转变为X射线光⼦辐射能释放出来,从⽽产⽣X射线。

2、X射线管⼯作原理X射线管是由⼀个放射线的重⾦属罩,能透过X射线的Be窗⼝以及⼀个提⾼绝缘能⼒并保持真空的凹形玻璃外罩组成的。

图1为X射线管⼯作⽰意图,真空条件下,在X射线管的阳极靶和阴极灯丝之间加上⼀个⾼电压,阴极灯丝在管电流的作⽤下就会发射出⼤量加速电⼦轰击靶⽽,⾼速电⼦在物质内逐渐减速从⽽产⽣了X射线连续谱。

图1 X射线管⼯作⽰意图3、特征荧光X射线X射线的特征线分成若⼲线系(K,L,M,N),位于某壳层的电⼦被激发成为某系激发,产⽣的X射线辐射为某系谱线。

例如:⼀次X射线逐出K层电⼦,外层向K层跃迁产⽣的荧光X射线为K系线,逐出L层电⼦,外层向L层跃迁的为L系线……。

特征谱线线系中的某条谱线是指由外层、次外层……电⼦填充空⽳,就在对应谱线下⽅注上希腊字母α、β、γ……例如:L层向K层跃迁为Kα,M层向K层跃迁为Kβ。

4、X射线荧光分析⽅法X射线荧光光谱分析是⼀种⾮破坏性的仪器分析⽅法。

它是由X射线管发出的⼀次X射线激发样品,使样品所含元素辐射特征荧光X射线,根据特征X 荧光的波长分析的为波长⾊散型X荧光(WDXRF);根据其能量及强度进⾏分析的为能量⾊散型X荧光(FDXRF)。

DF-1000是⼀种能量⾊散型的X荧光光谱仪,根据特征荧光X射线的强度对被测样品中的元素进⾏定性和定量分析。

图2 仪器组成⽰意图三、实验试剂和仪器试剂:硼酸,⽆⽔⼄醇,钨和铜粉的混合料仪器:压样机,X射线荧光光谱仪及其配套设备四、实验步骤1、制样(1)打开压样机左侧的电源,桔⾊指⽰灯亮。

炼钢实训指导书

炼钢实训指导书

本手册适用于学习炼钢专业的学生与教师,阅读本手册前要有对冶金专业的相关基础知识,本操作手册包括铁水预处理系统操作说明与转炉炼钢系统操作说明,对学生掌握铁水预处理、转炉炼钢的基本工艺和操作过程有认识与指导作用。

项目1 原料准备操作【实训目的】(1)能对轻重废钢作出识别;(2)知道废钢装槽的技术要求,能按要求进行废钢的装炉操作;【实训任务】任务1.1.废钢种类的识别任务1.2.废钢的装炉操作任务1.3 铁水的装炉操作【实训条件】不同种类废钢料【实训指导】任务1.1.废钢种类的识别1.1.2 转炉冶炼对废钢的质量要求1.1.3 废钢配料单任务1.2 废钢的装炉操作1.2.1 登录控制程序系统(1)双击可执行程序的图标或者右击鼠标点击“打开”,启动本系统,登录如下操作界面。

输入正确的学号或姓名、密码进入本程序。

图2 转炉炼钢仿真操作界面(2)在解锁操作界面中输入用户名对应的密码,点击[登录]可以完成解锁。

解锁成功后,弹出如图3所示的提示框。

图3解锁成功提示框【说明】1.在解锁操作画面中,用户名是不能被改变的。

2.若在解锁操作画面中点击[退出],将不会完成解锁操作。

3. 若在解锁操作画面中输入的密码不正确,会弹出如图4所示的提示框。

图4 用户名或密码不正确提示框1.2.2 虚拟设备介绍首先进入转炉炼钢系统虚拟界面。

在界面中可以看到整个转炉炼钢车间,整个车间分上下两层,控制室在上层的转炉正前方。

转炉炼钢车间上层前方可以看到转炉、挡火门、看火门、运废钢天车和运铁水天车。

1.2.3 虚拟界面键盘操作说明1.2.4界面操作说明进入主程序后,点击【实训练习项目】->【炼钢项目】->【转炉控制】,会弹出如图7所示的计划选择窗口,选择要练习的项目,点【确定】按钮进入到转炉主操作画面,点【关闭】按钮退出转炉程序。

图7 计划选择界面1.2.5 进入废钢装炉操作界面图81.2.6注意事项1、如果在运行可执行程序之前未打开数据库,或者网络连接有问题,则会有数据库连接失败的提示(如图9),可以检查网络连接是否正确,数据库是否已经打开。

冶金工程专业实验教学大纲

冶金工程专业实验教学大纲

冶金工程专业实验教学大纲《材料现代测试方法》实验教学大纲课程名称:材料现代测试方法英文名:Advanced Analysis Methods for Materials课程编码:11040041课程总学时:48实验总学时:12课程总学分:3实验课学分:开课对象:材料科学与工程学院本科生开课学期:6本大纲主撰人:刘云飞一、课程目的和任务本课程是材料学院各专业一门必修的实验课。

目的在于使学生了解和掌握现代分析仪器的分析原理、使用方法和在材料研究方面的应用。

二、课程基本内容和要求了解和掌握X射线衍射分析、电子显微分析、热分析和傅立叶红外变换光谱的仪器结构、操作、试样制备及结果分析方法。

三、实验项目的设置及学时分配四、考核方式及成绩评定1、实验过程中对每位学生预习、出勤及实验完成情况、动手能力、分析解决问题能力进行考察,占总成绩的50%;2、对实验报告(包括实验结果、思考题回答等)进行综合评分,占总成绩的50%;3、对上述实验成绩综合后作为本课程实验成绩按照20%计入总成绩。

五、实验教材《冶金工程专业实验指导书》《冶金工程专业实验-1》实验教学大纲课程名称:冶金工程专业实验英文名:Metallurgical Engineering Experiments:part I课程编码:课程总学时:48实验总学时:48课程总学分:3实验课学分:3开课对象:冶金工程专业本科生开课学期:6本大纲主撰人:张君君、陈步荣、丁毅一、课程目的和任务本课程是冶金工程专业的专业基础课之一,包括冶金原理、钢铁冶金学、有色金属冶金学、冶金传输原理、燃料燃烧及耐火材料、金属学、金属热处理工艺等课程的相关知识,是学生学习专业课和从事本专业的科研、生产及相关工作必备的专业基础及专业实验。

通过本实验课程的学习和训练,使学生将理论知识与实际相结合,培养学生的动手能力和独立分析问题、解决问题的能力,进一步巩固已学的专业基础知识。

二、课程基本内容和要求通过本实验课程的学习,结合冶金工程专业基础和专业课程理论,进行相关实验的操作,明确实验目的,掌握实验原理,了解实验过程,能用已学的知识解释实验现象,完成实验报告。

冶金工程实验技术(全)

冶金工程实验技术(全)

图2-3.二硅化钼加热元件 a-I型; b-U型
③石墨电热体
石墨通常加工成管状,用于碳管炉(也称为汤 曼炉)电热元件,也可做成板状或其它形状。石墨 电热体在真空或惰性气氛中使用温度可达2200℃, 一般在1800℃以下使用。石墨耐急冷急热,配用低 电压大电流电源,能快速升温。但石墨在高温下容 易氧化,需在保护气氛(Ar、N2)中使用。
等离子电弧炉由等离子枪、
炉体及直流电源三部分组 成,如图2-6所示。
冶金工程实验技术
冶金与生态工程学院
宋波 教授: 冶金过程基础理论、夹杂物冶 金、凝固细晶与均质化
办公室:冶金生态楼309,Tel:62332271 E-mail:songbo@
前言
冶金工艺技术的发展是一个不断创新和不断完 善的过程。冶金实验技术是冶金学科发展过程中 极为重要的环节,也是“冶金工程专业”本科生 必须了解的基本知识。本课程对冶金工程领域所 涉及的实验技术和研究方法进行较系统的介绍。
(3)半工业试验:在开发新工艺、新技术或缺乏经验的生 产方法时,一般采用半工业试验,其规模大小由具体 情况决定。通过半工业试验,应能解决将来生产上可 能遇到的一切问题,对该项新工艺作出正确评价,并 为工业设计积累必要数据。
(4)工业试验:工业试验通常是在扩大实验室试验或半工 业试验的基础上进行的。对于可供借鉴的经验知识较 多的工艺,也可直接进行工业试验,例如新钢种的冶 炼。工业试验是为了将研究成果应用于工业化生产的 重要环节。
(2)中频感应炉
所用电源在150-10000赫兹范围内的感应炉称为中频感应炉。中 频炉的容量可以从几公斤到几吨。中频炉的电源设备有中频发电机和 可控硅变频器。
中频炉的应用非常广泛,大部分冶金实验室都配备有5-150公斤 的中频炉。

焊接冶金学实验指导书共14页

焊接冶金学实验指导书共14页

《焊接冶金学》实验指导书郭玉波闫红彦编洛阳理工学院机电系2019年2月目录学生实验守则 (1)实验一:焊接材料认知及焊接工艺试验 (2)实验二焊缝金属中扩散氢含量测定 (3)实验三焊缝及热影响区组织观察 (6)实验四焊接缺陷观察 (9)学生实验守则一、学生在实验前必须认真预习实验内容,掌握实验原理、实验目的和实验方法,经实验指导教师抽查合格后方能开始实验。

未达到预习要求的学生应重新预习,经指导教师检查合格后方能进行实验。

二、学生实验时应听从教师指导,严格按照仪器设备操作规程进行操作,严格遵守实验室各项规章制度。

三、学生要爱护实验仪器设备和室内其他设施,节约实验材料,使用前应仔细检查设备,准备好后经实验指导教师许可后方可实验。

如遇设备故障应及时报告实验指导教师,对丢失或操作不当者,要及时报告,并按“洛阳理工学院仪器设备损坏、丢失赔偿制度”进行处理。

四、实验结束后要如实填写“实验仪器设备使用记录本”。

经实验室工作人员检查仪器设备、工具材料无误后方可离开。

五、实验时不准大声喧哗和打闹,不准吸烟和随地吐痰,不准乱丢纸屑和杂物,不准穿拖鞋、背心和裤衩进入实验室,要保持实验室整洁和肃静。

六、学生未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备和其他物品,不准私自携带物品出室。

七、学生应认真按时完成实验报告,对教师退回的报告要认真重做。

前次实验报告不合格或未交者,不准参加后续实验。

最后一次实验结束后,应将实验报告交实验指导教师留存。

八、实验时应注意安全,防止发生人身和设备事故。

如发生事故应立即切断电源,迅速报告指导教师,并保护现场(不得自行处理),待指导教师查明原因后排除故障方可继续实验。

实验一:焊接材料认知及焊接工艺试验一、实验目的学生观察认识焊接材料中的焊条、焊丝、焊剂及保护气体,对焊接材料的型号及牌号进行初步了解。

根据各焊条、焊丝的特点,焊接设备如何选择焊接材料,并写出实验报告。

了解手弧焊的基本理论,熟练掌握手工电弧焊的基本操作及焊接规范参数调整的方法。

有关钢铁冶金的实验技术与研究方法

有关钢铁冶金的实验技术与研究方法
特点: 对X射线沉降分析而言,测试的误差绝大 部分来源于样品的制备,即如何制备分散性良好的悬 浮液。若样品中存在着团聚,则不能准确地反映粒子 的大小。另外,当分析多元混合物时,会导致一定的 误差。因为不同种类的物质密度不同,吸收X射线的 强度不一样,如果把它们等效成一种物质时,便会人 为地引人误差。
透解电镜观察法具有可靠性和直观性。纳 米粒子较难分散,被测量的粒径是团聚体的 粒径。电镜观察使用的粉体量极少,造成观 测法不具有代表性和缺乏统计性。
3) 沉降法
在沉降力场作用下,颗粒在介质中移动速度是颗 粒大小的函数。沉降分析就是通过测量粒子分散体 系因颗粒沉降而发生的浓度变化,即可测定粒子大 小和粒度分析(布)。
球胆取样注意事项:气体温度、流速、 事前吹扫与过滤。
§2冶金工程测试技术
试样的制取
表3-1 粉末体制备方法分类
粉体物性测定 方法与原理
1.化学成分测定 2.物理性能测定 3. 粉末的工艺性能
1 化学成分测定
粉末的化学成分主要包括金属的含量和杂质的含量。
杂质主要指:
(1)与主要金属结合,形成固溶体或化合物的金属或 非金属成分;
力作用下,克服介质的阻力和浮力自由降落,在层 流条件下,自由降落速度与球形颗粒直径的平方成 正比,可用斯托克斯公式表示:
V (1 2 )gd 2 18
(1)
由(1)式,根据自由降落速度,即可求得颗粒直 径d,经 实测可得到试样的粒度分布。
(一)移液管法
此方法首次由罗宾生 (Robinson)于1922年叙述, 但目前通用的移液法装置如图 所示:
二、炉渣试样 取样:用样勺分不同时期舀取,冷却; 制样:收集渣块、破碎,用磁铁吸除金属, 粉碎到100目以下、缩分,干燥,供化学 分析。

冶金原理实验指导书

冶金原理实验指导书

有色冶金原理实验指导书实验一 压力计法测定石灰石分解反应自由焓△G θT一.实验目的1.掌握对分解压较大的物质的分解压测定方法——压力计法的原理及操作。

2.研究石灰石的热力学性质。

3.掌握测定封闭体系体积的方法。

二.实验原理对于下面分解反应:CaCO 3D CaO+CO 2当反应达到平衡时,气相中CO 2的分压称之为CaCO 3的分解压,以2CO P 表示。

一般来说,碳酸盐比较容易分解,在不高的温度就可以达到较大的分压值,它可以用压力计直接测量。

上述反应其独立组分数为2,根据相律可知,自由度为1(f =2-3+2=1)。

当温度一定时,则f =0。

∴P= ψ(T )即一定温度下的分解压为一定值。

根据质量作用定律:K =23CO CaO CaCO a P a ×因固体物质CaO 和CaCO 3在此为纯物质,活度为1,∴K =2CO P =ψ(T )由此可见,测定分解压后,即可获得平衡常数。

根据化学反应等温方程式:△G θT =-RTlnK θ=-RTln (2CO P /P θ)由所测定的分解压计算出反应的△G θT 。

若测定不同温度的2CO P ,用lg 2CO P 对T1作图,从图中可求出lg 2CO P =T A+B 中的A 、B 值,从而得到离解压方程式。

或由不同温度的2CO P 求出相应的△G θ值,用△G θ对T 作图,从图中可求出△G θ=A ′+B ′T 中的A ¢、B ¢值,进而得出△G θ=φ (T)关系式。

综上所述,实验测定离解压后,可以获得分解反应的各热力学函数的关系。

注意的是体系中要使CaCO3过剩,否则体系的CO2压力仅是分压值,而不是分解压值。

因此,所测之CO2分压是否是分解压,在实验结束时应检查是否有CaCO3过剩。

检查的方法有三种,一是利用CaCO3的特性反应来检验CaCO3的存在与否;二是利用理想气体状态方程计算逸出的CO2总分子数与CaCO3总分子数进行比较以确定分解反应是否达到平衡;三是利用水洗的方法,由于CaCO3不溶于水,而CaO微溶于水,因此若产物有不溶于水的物质,说明CaCO3过剩,分解反应达到平衡。

冶金实验报告模板范文(3篇)

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第1篇一、实验目的1. 了解冶金实验的基本原理和方法。

2. 掌握金属熔炼、提纯和合金制备的基本技能。

3. 分析实验结果,提高实验数据分析能力。

二、实验原理(在此处简要介绍实验涉及的冶金原理,如金属熔炼、提纯、合金制备等。

)三、实验材料与设备1. 实验材料:金属原料、助熔剂、合金元素等。

2. 实验设备:熔炼炉、提纯装置、合金熔炼装置、分析仪器等。

四、实验步骤1. 金属熔炼- 将金属原料放入熔炼炉中。

- 加热至熔点,加入助熔剂。

- 控制温度和时间,使金属熔化。

2. 提纯- 将熔融金属倒入提纯装置中。

- 通过化学反应或物理方法去除杂质。

- 获得纯净金属。

3. 合金制备- 将纯净金属与其他合金元素混合。

- 在合金熔炼装置中加热熔化。

- 控制温度和时间,形成合金。

五、实验数据记录1. 金属原料的成分及含量。

2. 熔炼炉的温度和时间。

3. 提纯装置的化学反应或物理参数。

4. 合金熔炼装置的温度和时间。

5. 合金成分及含量。

六、实验结果与分析1. 金属熔炼- 记录熔炼过程中金属的熔化情况。

- 分析熔炼过程中可能出现的异常现象及原因。

2. 提纯- 分析提纯过程中化学反应或物理参数的变化。

- 评估提纯效果,计算去除杂质的百分比。

3. 合金制备- 记录合金熔炼过程中的温度和时间。

- 分析合金成分及含量,评估合金性能。

七、实验结论1. 总结实验过程中发现的问题及解决方法。

2. 总结实验结果,评估实验的成功与否。

3. 提出改进实验方法和设备建议。

八、实验反思1. 反思实验过程中存在的不足,如操作不规范、数据分析不准确等。

2. 提出改进实验操作的措施。

3. 总结实验经验,为今后类似实验提供参考。

九、参考文献(列出实验过程中参考的文献资料。

)十、附录1. 实验数据表格。

2. 实验照片或图表。

3. 实验设备清单。

请注意:以上仅为冶金实验报告模板范文,具体内容需根据实际实验情况进行调整。

实验报告应包括实验目的、原理、材料、设备、步骤、数据记录、结果与分析、结论、反思、参考文献和附录等内容,以确保报告的完整性和准确性。

冶金实验工程

冶金实验工程

六、实验指导书冶金反应级数和活化能的测定铁矿粉烧结实验还原反应动力学实验铁矿石间接还原实验高炉气体力学实验球团焙烧实验高温电阻炉的设计实验连铸中间包水模实验转炉水力学模拟实验RH精炼水力学模拟实验感应炉炼钢热模拟实验高炉炉缸及铁沟内铁水流动状态水力学模拟实验熔体粘度的测定炉渣熔化温度的测定钢中非金属夹杂物的金相鉴定实验实验6 冶金反应级数和活化能的测定一、 实验目的(1) 掌握热重(TG )法研究气固相反应(碳酸钙热分解)动力学的原理和方法。

(2) 掌握非等温法测定反应级数和反应活化能的方法。

二、 实验原理和设备对于级数反应,根据动力学质量作用定律和阿累尼乌斯公式,可以导出动力学的基本方程:)()1()exp(等温n RTEA dt d αα-∙-∙= (22-1))()1()exp()(非等温n RTEA dT d αφα-∙-∙= (22-2) 式中:α-反应分数A -前因子 E -反应活化能 n -反应级数 φ-升温速率 T -热力学温度 t -时间R -气体常数为了求出上述动力学方程解,有微分法如二元线性回归法、微分差减法、多个升温速率法等。

还有积分法,如T ²奥赞瓦(Ozawa )、A ²W ²科茨(Coats )的指数积分法等,下面各介绍一种微分法和积分法: (1) 二元线性回归法。

对式(22-1)和式(22-2)两边取对数,得到下列公式:)1ln(ln lnαα-+-=n RTE A dt d (22-3))1ln(ln lnαφα-+-=n RTE A dT d (22-4) 只要实验测得一条反应分数α和温度T (或时间t )的关系曲线,就可得到一系列不同温度下(或时间)的α和dtd α值。

应用二元线性回归,即可将各项系数求出,从而求的A 、E 和n 值。

(2)指数微分法。

将式(22-1)分离变量积分,得到dT e A d T T RTEn ⎰⎰-=-0)1(φααα(22-5)左边积分得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-----=-=-⎰11)1()1ln()1()(10n d g n nαααααα )1(1≠=n n )( (22-6) 右边积分为一指数积分,其结果不能用解析式精确地直接表示出,常用各种近似处理方法。

冶金原理实验指导书.doc

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材料科学与冶金工程学院《冶金原理实验指导书》晋克勤编写适用冶金专业贵州大学二OO七年八月00 a本实验是冶金专业实验中的重要组成部分,对冶金方面起着较为重要的基础作用,不仅使学生了解和掌握实验,原理,更重要的是使学生能够在一个实践的基础,也为以后参加实际工作带来许多益处。

目录 碳酸钙的分解 1 硫酸铜溶液分解电压的测定6 金属氢氧化物pll 值的测定81、 实验一:2、 实验二:3、 实验三:实验一:碳酸钙的分解实验学时:2实验类型:验证实验要求:必修一、实验原理及实验目的碳酸钙的分解反应是冶金中重要反应之一:CaC()3===== CaO+CO2根据相律,此体系的口市度为期1所以平衡时的Pco2,仅是温度的函数PcO2==P( T )本实验的目的就是测定在不同温度下的分解压PC02,从而绘出分解曲线图,并计算化学沸腾温度。

由于实验屮川的试料是高分散度CaC03在分析实验结果8670时必须考虑到分散度对分解压的影响。

在一•般条件下,分解压与温度的关系可按下式确定:LgPco2( CaCO3) = -8670/T+7.5 (Pco2为atm)二、实验方法加热预先抽真空的反应器,在指定温度下将碳酸钙加入反应器,再次抽真空,在指定不同温度下分别恒温,二氧化碳的压力用与反应器相联接的压力计量出并换算而得,该法即为静态法。

只适用于平稀压力比较大的体系,不适用于平稳压力比较小的体系(例测定低温下金属蒸气就不适用这种方法)。

三、实验装置:(如图)1.毫伏高温表;2.热电偶;3.管式电炉;4.瓷管反应器;5.瓷盘;6.橡皮塞;四、实验步!7.三通阀;8.两通阀;9开式水银压力计;10.保险瓶;11.手动调压计;12碳酸钙1、准备实验前,打开阀门7和&使反应器、压力计都为保险相通;2、检查每一个接头及塞子是否接牢,塞紧,阀门是否漏气(若漏气用真空脂处理),然后用热蜡将各接口处密封,直至保证不漏气为止;3、接真空泵到保险瓶上,开始抽气并尽可能将系统抽成真空;4、停止抽气前,先用阀门7使反应器只与压力计接通,再把阀门8扭向保险瓶与大气相通的方向,关上真空泵;5、然后对炉子升温,加热反应器,在700°C时,若水银柱降不超过20mmHg,证明系统漏气甚微,可以进行实验;6、再次将阀7与反应器,压力计,阀8相通,然后再将阀6据向保险瓶与反应器相通;7、打开橡皮塞6,仔细地将盛有碳酸钙的瓷盘推入到插热电偶的部分,然后塞紧橡皮塞6,垂复做一遍步骤3、4,不过在川阀7使反应器只与压力计接通的同时记录下压力计的读数;8、然后在700°C恒温,(川调整围变压器的方法),直到水柱停止下降,读出压力计上的压差,作好记录,尔后再按第一组分别再在800°C , 900°C恒温,记录下压差;第二纽分别再在750°C, 900°C恒温,记录下压差。

07310700《冶金综合实验》课程实验教学大纲

07310700《冶金综合实验》课程实验教学大纲

《冶金综合实验》课程实验教学大纲Comprehensive Experiments of Metallurgy课程编号:07310700课程教学总学时:15 实验总学时:15总学分:1先修课程:冶金物理化学、钢铁冶金(钢、钢)、传输原理、有色金属冶金学适用专业:冶金工程一、目的与任务通过综合试验的开展和技能训练,要求学生掌握有关冶金理论研究的具体实践操作,巩固和加强对基础理论的认识和理解;熟悉炉渣粘度和冶金热力学研究的实验装置,包括结构、原理和操作规程,掌握实验研究的方法。

培养学生动手能力和独立撰写实验报告的能力,并培养学生求知务实的科学态度。

二、实验教学的基本要求(1)复习相关原理,认真写好预习报告;(2)了解实验装置、实验步骤和注意事项;(3)测试有关数据;(4)数据处理;(5)分析相应的问题,写好实验报告。

三、本课程开设的实验项目(共5个):注:实验内容可调整。

四、实验成绩的考核与评定办法:实验成绩的考核,以实验预习报告、实验报告和实验过程为考核依据,成绩分优、良、中、及格和不及格五等。

五、大纲说明根据实验室设备来安排实验内容并编写实验教学大纲,随着实验室建设的完善,会对实验内容作进一步的调整。

制定人:李桂荣审定人:批准人:2013年5月4日《冶金综合实验》实验指导书Comprehensive Experiments of Metallurgy)课程编号:学时:15 学分:1先修课程:冶金物理化学、钢铁冶金(钢、钢)、传输原理、有色金属冶金学适用专业:冶金工程项目一高温炉恒温带的测定一、实验目的1. 熟悉高温炉的控温方法2. 熟悉精密电位差计的使用3. 掌握高温炉内恒温带的测定方法4. 理解恒温带精度、炉温、炉内长度的对应关系二、实验原理及方法在高温冶金物理化学实验中,多数都要进行恒温实验,由于试样有一定尺寸,所以在进行高温实验时,要求将试样置于炉内具有一定的恒温带中,否则因试样各处温度不同会给实验结果带来较大的偏差。

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《冶金工程实验技术》实验指导书科学研究对各学科的发展起先导和推动作用。

技术科学成就的取得,必须通过科学实验。

科学理论不仅是以生产实践为基础,而且要依靠科学实验提供精确的数据,再经过分析总结、判断推理而形成;科学理论是否正确,仍需经过实践的检验。

但是,如何进行科学实验,如何作实验设计,如何科学地观察和分析实验结果,如何处理实验数据,如何撰写科研论文等等,对于科技人员来说,尤应重视。

解决好这些问题,对于得出正确的科学的研究结论,取得研究成果并应用于实践,具有重大的意义。

《冶金工程实验技术》是一门实践性极强的课程,其主要任务是结合实验室实践,使学生加深对基本分析方法和原理的理解,掌握基本的操作和技能,以及实验结果的数据处理方法,为今后解决生产与科学研究屮的有关问题打下基础。

为了更好地达到预期的目的,我们提出以下要求:1、实验前做好预习。

不但要认真预习实验部分的具体内容,还应复习与实验有关的理论。

预习是做好实验的基础,通过预习要了解实验的H的、原理、步骤、计算方法和注意事项,并在此基础上拟出实验程序,这样实验时才能主动。

没有预习的学生不得进行实验,因为那样不会收到实验预期的效果。

2、实验时必须严格遵守有关操作规程,注意掌握正确的操作方法;实验进行要井井有条、认真细致,要保持桌面整洁,注意培养良好的实验习惯;对每一实验步骤都应积极思考其H的和作用,细心观察实验现象,注意理论联系实际,培养分析问题和解决问题的能力。

3、科学实验的原始记录是非常宝贵的资料,所以要注意学习做好实验记录。

实验记录应包括实验项H、实验日期、实验的主要步骤和条件、实验结果等项,一•定要实事求是地当时记录清楚。

记录不但要自己看懂,也应让别人看懂。

实验数据不得任意涂改。

如果记错了,可以在原数字上划一直线,再将正确的数字清晰地写在其旁边。

记录本和篇页都应编号,不得随意撕去。

4、各实验对准确度或精度都有一定的要求,如达不到,要自觉地重做实验。

千万不要私自凑数据。

应当知道,不实事求是为科学之大忌。

5、要写好实验报告。

实验报告应在原始记录的基础上写成。

报告要求字迹工整,文字通顺,图表清楚,符合学校的相关要求。

最后根据自己的体会进行讨论或写出结论。

高温炉的结构、温度的测量与控制一、实验目的:1 •学习并掌握实验室常用的获得高温的方法;2.了解并掌握常用的高温电阻炉的结构;3.了解并掌握高温炉温度的测量与控制的方法二、实验原理:冶金过程大多是在高温下进行的,因此必须掌握获得高温和测控高温的技术,以便冶金实验的实施。

冶金实验用的高温炉分为电炉和燃烧炉两大类,前者以电作为能源,后者用煤、煤气或燃料油作为能源。

电热炉的特点是:温度易调易控,操作简便可靠,带来的杂质污染程度低。

这些特点正是实验所要求的。

实验小大多数情况下用电炉来获得高温, 在特殊要求下,如烧结、球团焙烧点火时,用燃烧炉来获得高温。

电热炉主要有电阻炉、感应炉、电弧炉、电子轰击炉、等离子体炉等等。

实验室中最常用的是电阻炉。

根据用途不同,实验室用的电阻炉,有竖式或卧式管状炉、箱式炉、塩瑚炉等,其基本构造大体一致,有炉壳、电源引线、炉衬、炉架等儿个部分。

炉壳一般用碳素钢板焊成,也有用不锈钢板的。

炉壳外径决定于工作区大小,炉温高低,耐火砖衬及绝热材料厚度,炉壳要求的温度及工作管的直径。

炉壳厚度不仅须满足强度要求,还要考虑其刚性及结构加工的要求。

炉壳厚度计算屮,一般要考虑可能发生爆炸时的冲击应力。

电源引线结构形式很多,具体要求是是:接线柱应与炉壳绝缘;接线柱应有足够的断面,以保证接线柱不致电流密度过大;引线与接线柱接触要好,否则会引起接线柱发热甚至烧坏;接线柱以水平布置为妥,并且要离开炉壳有一•定距离,外设保护罩。

炉衬的主要作用是保证工作区的温度稳定,在满足温度要求的前提下,尽可能减轻砖衬的质量和所占空间,对砖衬强度的要求不大。

因此,H前使用较多的是轻质耐火砖和各种耐热纤维、耐热纤维毡。

靠近炉壳的是绝热材料,靠近电热元件的是耐火材料。

炉衬量越少、导热系数越低、热容越小,在一定的电功率下升温速度越高,达到额定温度的时间就少。

不少实验室用电阻炉炉衬是全部采用耐高温的绝热材料,效果良好。

为便于操作和维护,电炉都有炉架。

电炉上的控温热电偶其热端应靠近电热元件。

热电偶-般尚定在炉壳上,并加密封,安装此热电偶时应注意避免砖衬膨胀时可能使热电偶剪断。

为防止炉壳带电引起的触电事故,炉壳应设有接地螺丝。

有的炉子需要水冷,水冷进水口位置应设在下部,排水口设在最高端。

有的电热体需要气体保护,气体一般是上进下出。

炉内充有易燃易爆气体时,应考虑设置防爆孔。

由于操作上需要,有的还设有窥视孔,有的设有密封装置。

应特别指出的,在温差较大的地区,由于热应力作用,构件容易变型而失去密封作用,因此需要密封的区域往往配有水冷装置。

刚玉材料的炉管抗热冲击能力较差,应尽可能避免电热元件或冷却元件的直接作用,否则寿命减短。

电热元件是电阻炉的关键组成部分,其作用是把电能转化为热能,使被加热的样品达到所要求的温度。

它决定炉子的工作能力和寿命。

电热元件性能主要有:(1)最高使用温度:元件最高使用温度是指电热元件本身的表而温度,而不是炉膛最高。

炉膛的最高温度主要取决于电热温度。

一般来说,炉膛温度比电热元件温度低50〜150°C,炉膛的最高温度取决于电热元件的最高使用温度。

(2)电阻系数及电阻温度系数:电阻系数是指电热体在20°C下,Im长度,lnm/断而所具有的电阻值。

电热体的电阻随着温度变化而变化,衡量这个变化程度的叫电阻温度系数,正值说明随着温度升高电阻值增加;负值则相反。

电阻温度系数越小,说明温度变化时电阻值变化小,在一定的供电制度下,供电功率较稳定,温度控制性能较好。

(3)表而负荷及允许表而负荷:表而负荷是指电热体单位工作表而上分担的功率。

表而负荷是选择电热元件必须考虑的一个参数。

若此参数值选得过大,电热体的寿命将大大减低,以致很快烧毁。

此值选得过小,电热元件就要增多,增加了有关费用。

允许表而负荷值是从大量实践小总结出来的,采用允许表而负荷值来设计电热元件,综合了技术上和经济上的合理要求。

允许表而负荷对不同材质规格的电热体以及工作状态有关。

电热比热、加工性体的其它性能有导热系数、高温强度、密度、膨胀系数、化学稳定性等等,在选用电热体时对这些性能应有所了解,特别是适用的气氛应给予充分的重视。

冃前我们常用的几种主要的电热材料有:(D辂银合金:洛银合金的产品塑性好,拉拔、绕丝容易,经高温加热后脆化不严重,便于焊接返修,具有抗氮能力。

电阻系数、电阻温度系数、密度均较大。

适合于iooor 以下的空气环境条件下长期使用。

(2)铁馅铝合金:铁锯铝合金电阻系数比銘银合金高,电阻温度系数则稍低,密度也低。

耐热性能好,可以在氧化气氛下使用。

由于其耐热性、功率稳定性及材料消耗等方而均优于锯银合金,而且价格低廉,可以节省大量的银,在使用温度以下的电阻炉屮应用较广。

但使用时要注意下列问题:一是锯铝合金塑性较差,拉拔、绕制比较困难。

经高温加热后晶粒变粗,性脆易断, 可焊性差。

二是有一定的热膨胀系数,安装吋应留有余地。

若这种合金丝绕在光管上,而且在竖炉小使用,由于加热膨胀,电热丝会松脱。

应在所绕的电热丝上涂抹一层磷酸一- 刚玉粉加以固定,最好是用螺纹管。

(3)钳:钳的电阻系数较小,仅有0. 045Q.mm7n1,但电阻温度系数较大。

因此在升温过程小元件的功率变化较大,应随时调整。

钳在氧化气氛下生成氧化钳升华;在渗碳气氛下易渗碳变脆,屯阻系数也増高。

因此钳仅能应用在高纯氢、氨分解气、无水酒精蒸汽及真空中,允许温度可达,超过此温度易蒸发。

高温屮能与硅及SiO/起作用,故支承物一•般为氧化铝。

长期在高温屮使用晶粒变粗,性质变脆。

(4)钳:钠多用于微型电炉小,如卧式显微镜的微型加热炉,测定冶金熔体熔点的小型电炉以及标定热电偶的小型电炉小。

使用温度为1300〜1400°Co钠电热体的优点是: 能经受氧化气氛,电阻系数小,升温导热快,电性能稳定。

缺点是不能经受还原性气氛及硅、铁、硫、碳元素的侵蚀,价格十分昂贵。

金属型电热材料还有铸、铉、馄,使用温度均较高。

由于要求的保护气氛比较严格, 使用寿命短,应用不广。

近年来,根据我国资源特点生产出-•类稀土铁馅铝合金,它比银偌合金更耐高温,电阻更高,价格更低,现正在逐步推广应用屮。

非金属型的电热材料分为硅碳系,硅钳系及碳系三种,它们的耐热性很好,因此都用作为较高温的加热元件。

其它高温炉有感应炉、电弧炉、等离子电弧炉、电子束炉、悬浮熔炼炉、燃烧炉等, 可参看相关图书、资料,在此不再一赘述。

在冶金高温实验川实验是在控制条件下进行的。

高温实验时首先要测量温度,而后才能控制温度。

温度测量及控制是高温技术小重要的组成部分。

准确的温度测量和控制是必不对少的。

在许多情况下,温度测量的精度决定了整个实验的误差大小。

测量温度的方法分为接触式(如热电偶)和非接触式(如光学高温计)两利-在接触式测温时,传感元件要紧靠被测物体或直接置丁温度场屮;而非接触式测温是利用被测物体的热辐射或辐射光谱分布随温度的变化来测量物体温度的。

在实验室及生产川,使用最广泛的是热电偶。

铠装热电偶是20世纪60年代发展起来的测温元件,它是一•种将热电偶丝和绝缘材料一起紧压在金属保护管中的热电偶,其优点是:规格多,品种全,适用范围广,测量温度范围大,大量用于-200〜900°C范用内:响应速度快,如露端铠装热电偶的时间常数只有0.01s,适合于科研的特殊需要;因为热电偶丝用血0绝缘,气密性致密性较好,寿命长;机械强度耐压性好,在震动、低温、高温、腐蚀性恶劣条件下都能使用;外径范用宽,可满足特殊需要。

其工作原理在有关课程屮已有详细介绍。

选择测温计应考虑的原则是:(1)合适的使用温度范用和准确度,合适的使用气氛, 符合咐蚀、抗热震性的要求;(2)响应速度,误差,互换性及可靠性能否符合要求;(#)读数,记录,控制,报警等性能是否能达到要求;(4)价格要低,寿命要长,维护使用方便。

测量仪表:实验屮要求精确测量温度吋,如测定相变温度,差热分析,熔点等,可以采用电桥电位差计。

需要自动测温并控温的可采用电子式自动平衡仪表。

转换器可以与H 动控制仪表连接,或与计算机单板机配套,形成测温、显示记录、控制、报警等功能。

动圈式仪表用于精确度要求不高的场合,当它测温时,线路屮有电流通过,因而总线路电阻将会影响测量的准确度。

使用吋必须将外接电阻调到设计的公称值。

带放大电路的动圈式仪表因输入阻抗大,不必调整外部阻抗。

用电位差计测热电势,因回路小没有电流通过, 测得值就是热电偶的热电势。

各种测温仪表的优缺点见下表:供电及炉温控制:实验室电炉大多采用工业电网的220V或380V电床,电炉和电网间通过刀开关、熔断丝及交流接触器相连接,一般不需要其它转换设备。

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