耐火材料荷重软化温度测试方法比较.pdf

第37卷第1期
山东·冶金
L.37No.1
2015年2月
Shandong Metallurgy
February 2015
经验交流
耐火材料荷重软化温度测试方法比较
王东,赵维平,崔永风,朱荣华
(国家陶瓷与耐火材料产品质量监督检验中心,山东淄博255063
摘要:对测试耐火材料荷重软化温度所采用的示差升温法和非示差升温法进行比较,通过分析可知产生差异主要是由测
温热电偶安装位置和加荷系统在加热过程中产生变形造成。通过比较发现,使用示差升温法测定耐火材料荷重软化温度
得到的结果比非示差升温法测定结果低。
关键词:耐火材料;荷重软化温度;测试方法
中图分类号:1TQ175.1
文献标识码:B
文章编号:1004-4620(2015)01-0074-02
压棒
子上垫片
试样
耐火材料的荷重软化混度是指材料在承受恒
内管
下垫片
定压负荷并以一定升温速率加热时产生变形的温
は支撑棒
度,它表示了耐火材料同时抵抗高温和荷重两方面
作用的能力,是衡量耐火材料质量的重要指标。目
前,我国采用两种方法测试耐火材料的这一性能:
传感器
示差升温法《GBT5989-2008耐火材料荷重软化温
度试验方法示差升温法》和非示差升温法《YBT
图1示差升温法测试结构
370-1995耐火制品荷重软化温度试验方法非示差
量,测温装置采用一端封闭的B型热电偶,测温端在
升温法》。但是,在实际应用中,针对同一种耐火材
试样高度的一半处,且尽可能接近试样表面,但不
料使用这两种方法分别进行检测时,得到的荷重软接触试样。此方法采用圆柱体试样,直径为36
化温度也不同,在考核耐火材料性能时容易产生歧
mm±0.5mm,高度为(50t0.5)mm。
义。本研究将对这两种方法进行比较,分析产生这
传感器
支架
种差异的原因。
荷重
2两种测试方法
加压棒
加热带
2.1示差升温法
上垫片
试样
将试样在规定的载荷和升温速率下加热,测定
下垫片
支撑棒
在产生规定变形量时的相应温度。从图1可以看
出,测试装置通过上端的压棒对试样施加载荷,试
图2非示差升温法测试结构
样的形变通过支撑棒中心的位移传感器来测量,测
温热电偶装在刚玉内管里面。此方法采用的试样3两种测试方法比较
为中心带通孔的圆柱体,直径重50mm±0.5mm,高
选取粘土砖、高铝砖、镁砖、硅砖为试验样品
度(500.5)m,中心通孔直径12~13mm,并与用两种方法分别进行荷重软化开始温度的检测。
圆柱体同轴。
3.1仪器设备
2.2非示差升温法
示差升温法测试采用HRY-03高温荷软蠕变测
在恒定的荷重和升温速率作用下,试样发生变试仪,非示差升温法测试采用HRY-02高温荷软测
形,测定其规定变形程度的相应温度。从图2可以试仪,制样采用SMY-01双面磨样机。
看出,测试装置通过上端的加压棒对试样施加载3.2制样方法
荷,试样的形变通过装置顶端的位移传感器来测
按照国家标准GB/T7321--2004规定定形耐火
收稿日期;2014-11-28
制品试样制备方法制取试样,每种耐火材料选取
作者简介:王东,男,1982年生,2008年毕业于中国海洋大学材料块试样,均从每块砖的对角线方向钻取两个试验样
物理与化学专业,硕土。现为国家陶瓷与耐火材料产品质量监督
检验中心工程师,从事陶瓷与耐火材料产品检测及研究工作。
品。保证试样的高度方向为制品成型时的加压方
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王东等
耐火材料荷重软化温度涠试方法比较
2015年第1期
向,试样两底面的平整度和平行度均0.2mm。示
非示差升温法的测温装置采用一端封闭的B型
差升温法试样为中心带通孔的圆柱体,直径为Φ50热电偶,测温端在试样高度的一半处,且在试样外
m,高度为50mm,中心通孔直径小12m;非示差表面。示差升温法使用的测温热电偶位于试样内
升温法试样为圆柱体,直径重36mm,高度50mm。
部的几何中心,更能反映材料的真实情况。
3.3測试结果
运用示差升温法进行测试,根据GB/T5989
对材料施加0.2MPa的压力,分别运用两种方2008的规定,该方法采用一套示差机构,将整个加
法浏试荷重软化开始温度,升温制度按以下规定进荷系统的变形量因素考虑在内,而且在最后的结果
行:≤1000℃时,升温速率为10Cmin;>1000℃中扣除,因此测得的结果是试样本身的变形量。而
时,升温速率为5℃/min,直至试验结束。试样变形采用非示差升温法,这类设备没有示差机构来消除
量为0.6%时,记录结果。测得材料的荷重软化温度加荷系统变形带来的影响,因此最后的测试结果是
性能结果见表1。
试样和加荷系统变形的总和。
表1荷软化温度测试结果对比℃
4结语
试样名称示差升温法非示差升温法
粘土砖
1337
1358
综上所述,示差升温法测试的荷重软化温度结
高铝砖
1481
镁砖
果比非示差升温法测试的结果要低。耐火材料研
1620
硅砖1669
1680
究机构和使用单位在对荷重软化温度这一指标进
3.4结果分析
行研究时,一定要注意选择合适的方法,避免因测
从表1可以看出,尽管不同耐火材料的0.2MPa
试方法不同而引起争议。
荷重软化温度不同,但是针对同一种材料,示差升参考文献
温法测试的荷重软化温度结果比非示差升温法测
[1]李红霞.耐火材料手册[M.北京:治金工业出版社,2007
试的要低,出现这种差异主要由以下因素造成。
《山东治金》征稿简则
《山东冶金》主要刊登地质水文、采选工艺、焦化、耐若作者出自多个单位,应分别列出,并按作者标注的顺
火、冶炼、轧钢材料、理化检测、自効控制、冶金设备、经序,分别在各自单位名称前加“1”、“2”、“3",各作者单位
济与管理以及相关学科的科研成果,同时也报道有关学之间加“;”。文末注明论文第一作者简介,包括:姓名,
术动态和科技信息等。热诚欢迎省内外相关大专院校、性别,出生年,毕业时间、院校、专业。现职务、职称,从
科研院所专家、学者及治金エ程技术和管理人员向本刊事工作或研究方向等。注明通信地址、电话、Emi等。
授稿。
6正文前应有200字左右的中文摘要,内容包括研
投稿时请注意本刊如下要求
究的目的、方法、结果和结论等,应尽量反映文章的主要
1文字简练,语句通顺,层次清楚,数据可靠,结论信息,写成报道性短文;列出3~8个关键词。
恰当,全文一般不超过6000字;通过电子邮件授稿;请
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8层次标题一般分3层,用阿拉伯数字逹续编号,如
用,将同时被《中国学术