STR-MPS-1700-3耐火材料三試樣熔點熔速測定儀
耐火材料三試樣熔點熔速測定儀技術方案
方案信息
標題:耐火材料三試樣熔點熔速測定儀技術方案
型號:STR-MPS-1700-3-2025
版本號/日期:V1.0 / 2025-06-05
編制:洛陽賽特瑞技術研發部
文件編號:STR-MPS-1700-3-20250605
一、概述簡介
本耐火材料三試樣熔點熔速測定儀采用“三試樣并行法”設計,一次可同步測定3個耐火材料(或陶瓷、礦渣)試樣的熔點(MP)與熔速(MR)。通過U型SiMo棒四面加熱、高純剛玉管保溫、工業CCD實時成像及激光位移細分,自動識別試樣半球點、流動點,并計算熔速指數(MR=ΔL/ΔT)。符合GB/T 17732-2023、ISO 540、ASTM C24等標準,適用于質檢、研發及生產線快速抽檢,是評價耐火材料高溫熔融特性的高效基準儀器。
二、遵循標準
GB/T 17732-2023《致密定形含碳耐火制品試驗方法》熔融特性部分
ISO 540:2022 耐火制品 熔融溫度測定
ASTM C24-20 耐火材料熔融特性標準方法
JJG 141 工作用鉑銠熱電偶檢定規程
三、用途
耐火磚、澆注料、陶瓷、礦渣等熔點與熔速并行測定;
熔融區間、熔速指數對比及工藝優化;
新材料研發、質量仲裁與出廠檢驗;
替代單樣法,效率提升3倍,數據可溯源。
四、工作原理
將φ8×20mm圓柱試樣3支分別置于三孔剛玉舟,送入爐膛均溫帶;按設定升溫速率(5-10K/min)升溫;CCD每0.5s采集一幀圖像,軟件自動識別各試樣半球點(HT)與流動點(FT);激光位移細分同步記錄長度變化,計算熔速MR=(L_FT-L_HT)/(T_FT-T_HT)。三試樣并行判定,自動輸出平均MP、平均MR及離散系數。
五、主要技術參數
表格復制
| 序號 | 項目 | 參數值 |
|---|---|---|
| 1 | 設備名稱 | 耐火材料三試樣熔點熔速測定儀 |
| 2 | 英文名稱 | Three-Specimen Melting Point & Rate Tester for Refractories |
| 3 | 設備型號 | STR-MPS-1700-3-2025 |
| 4 | 設備結構 | 立式管式爐+三孔剛玉舟+U型SiMo棒加熱+CCD成像+激光位移+氣氛模塊 |
| 5 | 最高溫度 | 1700℃(短時2h) |
| 6 | 測試溫度范圍 | 20-1700℃ |
| 7 | 升溫速率 | 0.1-20 K/min 可設 |
| 8 | 控溫精度 | ±1℃(保溫段) |
| 9 | 爐溫均勻性 | ±2℃(均溫帶50mm,9點) |
| 10 | 成像系統 | 6MP彩色CCD,幀率25fps,自動濾光 |
| 11 | 圖像分辨率 | 2048×1536,像素≤2μm(物距300mm) |
| 12 | 識別精度 | 熔點±1℃,熔速±0.01 mm/K |
| 13 | 試樣數量 | 3支并行(φ8×20mm或8×8×20mm) |
| 14 | 舟皿材質 | 三孔剛玉舟(標配);Pt-Rh、BN可選 |
| 15 | 熱電偶 | B型,2支(控溫+監控) |
| 16 | 加熱元件 | U型硅鉬棒,10支,圓周均布 |
| 17 | 爐襯材質 | 氧化鋁空心球+多晶纖維,厚度≥120mm |
| 18 | 觀測窗 | φ50mm石英玻璃風冷套 |
| 19 | 數據接口 | USB+以太網,CSV/PDF,含MP、MR報表 |
| 20 | 電源 | AC380V±10%,50Hz,功率8kVA |
| 21 | 外形/重量 | 850×700×1650mm / 約300kg |
六、可增選配置
| 名稱 | 功能 | 價格代碼 |
|---|---|---|
| 鉑銠三孔舟 | 1700℃級,低污染 | STR-CRU |
| 真空/氣氛模塊 | 10?2mbar,Ar/N?可選 | STR-VAC |
| 激光測速擴展 | 熔速精度±0.005mm/K | STR-LAS |
| 第三方校準證書 | 溫度-熔速雙標尺溯源 | STR-CAL |
七、結構特點(模塊化)
立式管式爐:SiMo棒10支圓周均布,輻射受熱,溫差≤2℃;
三孔剛玉舟:一次裝載3試樣,并行測試,效率提升3倍;
CCD成像系統:風冷+自動濾光,實時捕捉各試樣熔融輪廓;
激光位移細分:同步記錄長度變化,計算熔速指數MR;
氣氛模塊:不銹鋼密封爐管,可通Ar/N?,質量流量計控制;
自動識別軟件:并行判定IT/HT/FT,輸出平均MP、MR及離散系數;
電控箱:強弱電分離,SCR調功,PID雙閉環,EMC屏蔽,UPS斷電續接。
八、標準配置清單
| 名稱 | 數量 |
|---|---|
| 主機(爐體+成像) | 1套 |
| 三孔剛玉舟 | 2只 |
| CCD成像系統 | 1套 |
| B型熱電偶 | 2支 |
| 硅鉬棒 | 10支(已裝) |
| 自動識別軟件 | 1套 |
| 工業PC+23″顯示器 | 1套 |
| 中文操作手冊+SOP | 1份 |
| 合格證/校準證書 | 1份 |
九、易損件與壽命
| 名稱 | 參考壽命 | 備注 |
|---|---|---|
| 硅鉬棒 | 1500h@1700℃ | 單根可換 |
| B型熱電偶 | 12個月 | 提供溯源比對 |
| 剛玉舟 | 100次或1年 | 侵蝕即更換 |
| 石英觀測窗 | 2年 | 失透即更換 |
整機12個月;
現場安裝調試+培訓2人天;
24h響應,72h到場(國內);
軟件終身免費升級;
10年備件保障,質保期外僅收成本費。
十一、包裝運輸
木箱+防震泡沫+纏繞膜,防雨標識;
吊裝位置貼“重心”“向上”,嚴禁倒置;
運輸溫度-20-+60℃,相對濕度≤85%。
十二、使用環境要求
室內5-40℃,濕度≤80%RH無凝露;
海拔≤2000m,地面平整,承重≥300kg;
電源AC380V±10%,50Hz,接地電阻≤4Ω;
無強磁場、無腐蝕性氣體、無振動源。
十三、使用注意事項(含加熱元件)
首次烘爐:≤5K/min升至300℃保溫2h,隨后≤10K/min升至1000℃空燒1h;
硅鉬棒在400-700℃存在塑性-脆性轉變,嚴禁振動或快冷;
升溫速率>10K/min時,1700℃段必須降速至≤5K/min;
禁止>1700℃時打開爐門,防止棒氧化膜破壞;
舟皿必須居中,偏心>2mm將導致成像偏移;
每月檢查母排緊固力矩2N·m,發現棒彎曲>3°立即更換;
熱電偶每半年與標準偶比對,誤差>±2℃更換;
試驗結束1000℃以下方可開排風,600℃以下半開門,200℃以下完全開門。
十四、標準操作方法(SOP級)
步驟1 開機前檢查
電源、接地、冷卻風、氣氛氣源正常;
棒、偶、舟皿、CCD完好;
爐膛清潔,軟件歸零。
步驟2 裝樣
按GB/T 17732制樣φ8×20mm,編號→輸入PC→自動放入舟孔中心。
步驟3 程序設定(示例)
| 段號 | 目標℃ | 速率K/min | 保溫min | 事件 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 300 | 5 | 120 | 烘爐 |
| 2 | 1000 | 10 | 30 | 初熔 |
| 3 | 1700 | 5 | 30 | 流動點 |
| 4 | 50 | -10 | — | 結束 |
步驟4 啟動
按“RUN”→二次確認→自動執行;
實時顯示各試樣面積-T、MP、MR曲線。
步驟5 結束與取樣
溫度<200℃聲光提示,自動提升舟皿;
關閉電源。
步驟6 數據與維護
報告自動保存至D:/MPS/日期/;
每月填寫《點檢表》—棒、偶、舟皿、CCD、密封5項。
十五、強制性聲明
本耐火材料三試樣熔點熔速測定儀設備為1700℃級高溫強電精密儀器,所有操作、維護與工藝參數調整必須由經過培訓并考核合格的專業人員進行。非授權人員禁止打開電柜、拆卸加熱元件或更改控制程序,否則將導致保修失效并可能造成嚴重人身傷害。
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