黏土磚荷重軟化溫度測試爐:黏土磚荷重軟化溫度試驗爐
- 別稱：黏土磚荷重軟化溫度試驗爐
- 類型：高溫電爐系列
- 溫度：1700
- 規格：
產品詳情
荷重軟化溫度試驗爐、黏土磚荷重軟化溫度測試爐
黏土磚荷重軟化溫度測試
一、測試目的
評估高溫結構強度:測定黏土磚在恒定荷重下,隨溫度升高開始發生軟化變形的臨界溫度點,以此評價其在高溫窯爐等應用中抵抗負荷和溫度共同作用的能力。
預測材料使用極限:確定黏土磚的荷重軟化開始溫度和特定變形量溫度(如4%變形溫度),為工業窯爐的設計、選材和安全使用溫度范圍的確定提供關鍵數據依據,避免因材料過早軟化導致爐體結構失效。
質量控制與產品分級:作為黏土磚生產過程質量控制和成品出廠檢驗的核心項目,判斷產品是否滿足國家標準或訂貨技術協議,并可用于不同批次或不同配方產品之間的性能比較與分級。
研究材料組成與性能關系:通過分析測試結果,反饋指導黏土磚的配方優化與生產工藝改進,例如評估不同鋁硅比、添加劑或燒結工藝對高溫性能的影響。
二、測試范圍
適用材料:本標準方法適用于致密定形黏土質耐火制品。
測試溫度范圍:通常從室溫開始,直至試樣發生潰敗(變形急劇加速)或達到設備最高允許溫度(如1700℃)。黏土磚的荷重軟化開始溫度通常高于1300℃,4%變形溫度約在1400℃-1500℃之間,具體數值取決于其Al2O3含量和制品密度。
表征參數:
T0.5:示差升溫曲線(ΔT-T)上,從最高點下降0.5℃時對應的溫度。通常以此作為“荷重軟化開始溫度”。
T2:示差升溫曲線(ΔT-T)上,從最高點下降2.0℃時對應的溫度。
T4%:在非示差法變形曲線上,試樣高度壓縮4%時對應的溫度。
潰敗溫度:試樣迅速變形,無法再承受載荷時的溫度。
三、測試設備
測試所需的核心設備為高溫荷重軟化溫度測試儀,其主要組成部分見下表:
| 系統組成部分 | 技術要求與說明 |
|---|---|
| 1. 設備名稱 | 賽特瑞高溫荷重軟化溫度測試儀 |
| 2. 加熱系統 |
加熱爐:立式管式爐,最高工作溫度≥1700℃。 加熱元件:鉬硅棒等優質電阻發熱體。 爐襯:多層復合結構,采用氧化鋁纖維等高性能隔熱材料。 |
| 3. 加載系統 |
加載方式:機械或伺服電機加載。? 載荷范圍:0-5000N,可精確設定并保持恒定(如0.2MPa)。 壓棒與支撐棒:高溫下高強度的氧化鋁材質,用于傳遞載荷。 |
| 4. 溫度測量系統 |
熱電偶:B型(鉑銠30-鉑銠6)熱電偶,用于測量爐溫。 示差熱電偶:用于示差升溫法,測量試樣中心與爐膛的溫差(ΔT)。 控溫精度:±1℃。 |
| 5. 變形測量系統 | 位移傳感器:光柵尺或LVDT,量程0-5mm,分辨率0.001mm,用于直接測量試樣的軸向變形。 |
| 6. 控制系統 |
控制核心:PLC + 工業計算機。 軟件功能:設定升溫曲線(如5℃/min),自動采集溫度、變形、ΔT數據,實時顯示曲線,自動計算并輸出報告。 |
| 7. 輔助系統 | 氣路系統:提供保護氣氛(如空氣、氮氣),防止試樣或加熱元件過度氧化。 |
四、測試流程(SOP級)
原則:本設備必須由培訓合格的專人操作。
(一)試驗前準備
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試樣制備:
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從黏土磚上鉆取或切割加工出Φ36mm × 50mm的圓柱體試樣。
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試樣上下兩端面必須平整、平行且無可見裂紋。
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設備檢查:
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檢查設備各部件連接是否正常,電源、氣源是否穩定。
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檢查壓棒、支撐棒、墊片是否清潔、完好,確保對中良好。
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開機預熱控制系統。
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軟件設置:
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在控制軟件中設定測試參數:升溫速率(5±0.5℃/min)、試驗載荷(0.2MPa)、終止條件(如變形量達5mm或溫度達1650℃)。
(二)裝樣
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對中:將下墊片放在支撐棒上,使用專用對中棒調整,確保下墊片中心與支撐棒同心。
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放置試樣:小心將黏土磚試樣放置在墊片上。
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安裝上部件:依次放上上墊片和上壓棒,再次用對中棒檢查整個系統的垂直對中性。
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安裝測量系統:小心移出對中棒,調整位移傳感器位置,使其測頭與上壓棒接觸,并預置2-3mm的測量余量。
(三)進行測試
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施加載荷:通過軟件控制,平穩地施加到設定的試驗載荷(0.2MPa)。
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開始加熱:
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溫度(T)
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示差溫度(ΔT)
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變形量(ΔL)
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先通過溫控儀手動低電流預熱爐膛至約200℃,以防止熱沖擊。
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在軟件中啟動自動測試程序。設備將按設定程序勻速升溫,并開始自動記錄:
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過程監控:操作人員應密切觀察溫度-變形曲線和溫度-ΔT曲線的變化趨勢,注意設備運行有無異常(異響、冒煙等)。
(四)試驗終止與后續工作
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自動終止:當試樣變形量達到設定最大值(如5mm)或溫度達到上限時,設備自動停止加熱并開始冷卻。
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卸載:將試驗載荷卸至零。
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取樣:待爐溫自然冷卻至200℃以下后,方可打開爐門,小心取出被壓碎的試樣和墊片。
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數據保存與分析:
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保存原始數據。
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軟件自動分析曲線,根據標準判定并報告T0.5、T2 等特征溫度值。
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清理:清理爐膛內的試樣殘渣,清潔墊片和壓棒,為下一次試驗做好準備。
(五)數據處理與報告
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結果驗證:檢查測試曲線的合理性,若單次結果異常,需重新取樣測試。
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報告生成:生成正式檢測報告,內容應包括:試樣信息、測試標準、測試條件、特征溫度結果、溫度-變形曲線等。
黏土磚荷重軟化溫度測試
黏土磚荷重軟化溫度測試主要依據國家標準GB/T 5988-2017《耐火材料荷重軟化溫度試驗方法》進行。具體測試步驟如下：
試樣制備：從黏土磚上切取直徑50mm、高50mm的圓柱形試樣
試驗裝置：將試樣置于高溫爐內的承壓裝置上
加載荷重：施加0.2MPa的恒定壓力
升溫程序：以4.5-5.5℃/min的速率升溫
變形測量：連續記錄試樣高度變化
溫度記錄：記錄試樣開始變形、變形4%和破壞時的溫度
測試過程中需嚴格控制升溫速率和載荷穩定性，確保測試結果的準確性。
檢測儀器
黏土磚荷重軟化溫度測試需要使用以下專用儀器設備：高溫荷重軟化溫度試驗爐：最高溫度可達1600℃
電子位移傳感器：精度±0.01mm
壓力加載系統：可保持0.2MPa恒定壓力
溫度控制系統：PID控制，精度±1℃
數據采集系統：實時記錄溫度和變形數據
試樣加工設備：用于制備標準尺寸試樣
黏土磚荷重軟化溫度測試適用范圍:
工業窯爐用黏土磚
冶金行業用黏土耐火磚
鍋爐內襯用黏土磚
化工設備用黏土耐火材料
其他高溫環境下使用的黏土質耐火制品
該測試適用于各種規格和形狀的黏土磚制品,包括標準磚、異型磚等。
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