1.一种加热炉试验装置的试验方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:将钢坯(200)运送至加热炉炉膛(100)内部的托架(130)上;
步骤二:在钢坯(200)内部的不同深度上进行打孔,并将钢坯热电偶(201)固定在相应的温度测量孔内;再将钢坯热电偶(201)通过热电偶引出线(710)引出至加热炉外,并封闭加热炉炉膛(100);
步骤三:将热电偶引出线(710)连接至信号采集模块(720),并接入计算机(730),完成钢坯(200)温度场和炉气温度数据的实时采集、显示、保存和分析;
步骤四:打开鼓风机(520),实时检测第一热电偶(510)的测量值,并与鼓风机(520)的限温进行比较,实时分程控制回风电动阀(530)开度、新风电动阀(310)开度和排气电动阀(410)的开度;
步骤五:同时打开空气加热I段(610)、空气加热II段(620)、空气加热III段(630)和空气加热IV段(640)的三相交流电源(660)及温控器(650),根据各加热段温度曲线的设定,依次完成炉体预热模拟、预热段模拟、一加热段模拟、二加热段模拟、以及均热段模拟各工况,实现钢坯(200)的全流程模拟加热,其中炉体预热模拟是指在[0,t1]时间段内,空气加热I段(610)、空气加热II段(620)、空气加热III段(630)和空气加热IV段(640)经各自温控器(650)的温度设定曲线,将循环空气由初始温度T0升温至T1;
预热段模拟是指在[t1,t2]时间段内,空气加热I段(610)、空气加热II段(620)、空气加热III段(630)和空气加热IV段(640)经各自温控器(650)的温度设定曲线,将循环空气温度继续由T1升温至T2;
一加热段模拟是指在[t2,t3]时间段内,循环空气先通过空气加热I段(610)的恒温(T2)加热后,再通过空气加热II段(620)、空气加热III段(630)和空气加热IV段(640)经各自温控器(650)的一加热段温度设定曲线,将循环空气温度继续由T2升温至T3;
二加热段模拟是指在[t3,t4]时间段内,循环空气先经空气加热I段(610)恒温(T2)加热,再经空气加热II段(620)恒温加热(T3)加热,最后经空气加热III段(630)和空气加热IV段(640)经各自温控器(650)的二加热段温度设定曲线,将循环空气温度继续由T3升温至T4;
均热段模拟是指在[t4,t5]时间段内,循环空气先经空气加热I段(610)恒温(T2)加热,再经空气加热II段(620)恒温加热(T3)加热,然后经空气加热III段(630)恒温加热(T4)加热,最后经空气加热IV段(640)经其温控器(650)的均热段温度设定曲线,将循环空气温度由T4缓慢上升并由T4缓慢下降至T5。
2.根据权利要求1所述的一种加热炉试验装置的试验方法,其特征在于:还包括步骤六:打开排风机(430),实时检测排风机(430)进口端第二热电偶(420)的测量值,并与排风机(430)的限温和排气温度的限温比较,实时控制冷却水电动阀(451)对排气管道(400)内的排气进行循环冷却。
3.根据权利要求1所述的一种加热炉试验装置的试验方法,其特征在于:在钢坯(200)内部开设有三类温度测量孔,从钢坯(200)的上表面向下依次为上表面温度测点(210)、中心温度测(220)和下表面温度测点(230),分别用于检测钢坯(200)上表面温度、中心温度和下表面温度。
4.根据权利要求1所述的一种加热炉试验装置的试验方法,其特征在于:上述试验方法所采用的试验装置包括炉膛(100),炉膛(100)内设有用于承托钢坯(200)的托架(130),循环空气通过分段式温度控制单元进入炉膛(100),其中分段式温度控制单元包括多个分别设定有不同加热曲线的加热段,循环空气依次通过上述加热段进入炉膛(100)后实现对钢坯(200)的加热;炉膛(100)出口设有热空气出口管道(110),循环空气经热空气出口管道(110)分为两路,一路循环空气通过排气管道(400)直接排出,另一路循环空气与新风管道(300)来的新风相混合后进入循环空气管道(500),混合后的循环空气再次经过分段式温度控制单元进入炉膛(100),实现对钢坯(200)的持续加热。
5.根据权利要求4所述的一种加热炉试验装置的试验方法,其特征在于:分段式温度控制单元包括沿靠近炉膛(100)方向依次布置的空气加热I段(610)、空气加热II段(620)、空气加热III段(630)和空气加热IV段(640),且空气加热I段(610)、空气加热II段(620)、空气加热III段(630)和空气加热IV段(640)的末端分别设置有第三热电偶(611)、第四热电偶(621)、第五热电偶(631)和第六热电偶(641)。
6.根据权利要求5所述的一种加热炉试验装置的试验方法,其特征在于:分段式温度控制单元还包括三相交流电源(660),三相交流电源(660)通过三相交流接触器(670)与各加热段内的电阻丝相连,并分别给空气加热I段(610)、空气加热II段(620)、空气加热III段(630)和空气加热IV段(640)供电,完成加热。
7.根据权利要求4所述的一种加热炉试验装置的试验方法,其特征在于:炉膛(100)内部采用耐火材料砌筑,并在炉膛(100)内部设置导流板(120),以导流板(120)为分界线,将炉膛(100)内部划分为加热区域和排气区域。
8.根据权利要求7所述的一种加热炉试验装置的试验方法,其特征在于:加热区域采用托架(130)支撑钢坯(200),并利用冷却水对托架(130)进行循环冷却。
9.根据权利要求4所述的一种加热炉试验装置的试验方法,其特征在于:新风管道(300)上设有新风电动阀(310),排气管道(400)上设有排气电动阀(410),新风电动阀(310)的开度与排气电动阀(410)的开度相同,且新风电动阀(310)的开度与回风电动阀(530)的开度之和为100%。