冶金工程实验技术冶金工程实技术验技术.doc

《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。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 实验目的： 学习并掌握实验室常用的获得高温的方法； 了解并掌握常用的高温电阻炉的结构； 了解并掌握高温炉温度的测量与控制的方法 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。实验中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、坩埚炉等，其基本构造大体一致，有炉壳、电源引线、炉衬、炉架等几个部分。 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。炉壳厚度计算中，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，目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。热电偶一般固定在炉壳上，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