STR-CRF-1700陶瓷全自動耐火度試驗爐
陶瓷全自動耐火度試驗爐技術方案
(適用于陶瓷、耐火材料、玻璃等無機非金屬制品)
方案信息
標題:陶瓷全自動耐火度試驗爐技術方案
型號:STR-CRF-1700-INV-2025
版本號/日期:V1.0 / 2025-06-05
編制/批準:技術研發部 / 總工辦
文件編號:STR-CRF-1700-20250605
一、概述簡介
本設備為立式管式、全自動圖像識別型耐火度試驗爐,專用于陶瓷磚、陶瓷型殼、藝術瓷、電子陶瓷等制品的耐火度(Refractoriness)測定。采用GM1900超高溫硅鉬棒四面加熱、B型熱電偶雙閉環控溫、工業CCD每1℃一幀成像,自動識別試錐彎倒瞬間并記錄對應溫度,一鍵輸出含圖像、曲線、報告的試驗結果。符合GB/T 7322-2017、ISO 528、ASTM C24等標準,一次可測1-6個試樣,是陶瓷行業質檢、研發、出口仲裁的基準儀器。
二、遵循標準
GB/T 7322-2017《耐火材料 耐火度試驗方法》
ISO 528:2022 耐火制品—標準錐相當值(PCE)測定
ASTM C24-20 耐火材料熔融特性標準方法
三、用途
陶瓷磚、陶瓷型殼、藝術瓷、電子陶瓷耐火度(PCE)測定;
陶瓷原料、釉料、色料熔融特性(IT/HT/FT)研究;
3D打印陶瓷芯、蜂窩陶瓷高溫軟化行為評價;
質量仲裁、出口檢驗、工藝優化、研發對比。
四、工作原理
將陶瓷試樣與已知PCE值的標準測溫錐制成截頭三角錐(8×8×30mm),同置于可旋轉鉑金絲錐盤;爐膛按5±0.5K/min勻速升溫;CCD每1℃采集一幀圖像,AI軟件自動識別試錐頂端彎倒至接觸底盤瞬間,記錄對應溫度即為耐火度;同時輸出PCE值、熔融圖像、升溫曲線。試驗結束自動停機并生成含圖像的報告。
五、主要技術參數
| 序號 | 項目 | 參數值 |
|---|---|---|
| 1 | 設備名稱 | 陶瓷全自動耐火度試驗爐 |
| 2 | 英文名稱 | Automatic Refractoriness Tester for Ceramics |
| 3 | 設備型號 | STR-CRF-1700-INV-2025 |
| 4 | 設備結構 | 立式管式爐+鉑金絲旋轉錐盤+四面SiMo棒加熱+CCD成像+AI識別 |
| 5 | 最高溫度 | 1700℃（短時1750℃） |
| 6 | 測試溫度范圍 | 20-1700℃ |
| 7 | 升溫速率 | 0.1-25 K/min 可設（默認5±0.5K/min） |
| 8 | 控溫精度 | ±1℃（保溫段） |
| 9 | 爐溫均勻性 | ±2℃（錐盤區域9點，GB/T 30839） |
| 10 | 試樣類型 | 截頭三角錐 8×8×30mm（陶瓷型殼可擴展40×40×20mm平板） |
| 11 | 單次測試數 | 1-6個（陶瓷磚標準5個+1個標錐） |
| 12 | 成像系統 | 6MP彩色CCD，每1℃一幀，自動濾光 |
| 13 | 識別精度 | 彎倒角度±1°，PCE判定誤差≤?標準錐號 |
| 14 | 旋轉錐盤 | 鉑金絲編織，1-5r/min可調，零污染 |
| 15 | 熱電偶 | B型，2支（控溫+監控） |
| 16 | 加熱元件 | GM1900超高溫硅鉬棒，10支，圓周均布 |
| 17 | 爐襯材質 | 莫來石+多晶纖維復合，厚度≥120mm |
| 18 | 觀測窗 | φ50mm石英玻璃風冷套，自動濾光切換 |
| 19 | 數據接口 | USB+以太網，CSV/PDF，含PCE、圖像、曲線 |
| 20 | 電源 | AC380V±10%，50Hz，功率12kVA |
| 21 | 外形/重量 | 1100×900×1850mm / 約580kg |
六、可增選配置
| 名稱 | 功能 | 價格代碼 |
|---|---|---|
| 陶瓷型殼平板夾具 | 40×40×20mm，擴展陶瓷磚測試 | STR-CER |
| 激光測面積模塊 | 熔融面積精度±0.1mm2 | STR-LAS |
| 真空/氣氛模塊 | 10?2mbar，Ar/N?可選 | STR-VAC |
| 第三方校準證書 | PCE-溫度雙標尺溯源 | STR-CAL |
七、結構特點（模塊化）
-
立式管式爐：GM1900硅鉬棒10支圓周均布，輻射受熱，溫差≤2℃；
-
鉑金絲旋轉錐盤：0.2mm絲徑編織，1-5r/min可調，零污染，快速更換；
-
CCD高溫成像：6MP彩色，每1℃一幀，自動濾光切換，水平全視角；
-
AI識別軟件：邊緣函數+交叉點集合，自動判定彎倒，誤差≤?錐號；
-
氣氛模塊：不銹鋼密封爐管，可通Ar/N?，質量流量計控制；
-
陶瓷型殼擴展：可選平板夾具，滿足陶瓷磚、3D打印芯殼測試；
-
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 |
| 鉑金絲旋轉錐盤 | 2套 |
| 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 |
| 陶瓷試錐模具 | 1套（6孔） |
| 標準測溫錐（PCE 19-42） | 各2支 |
| 高溫手套/坩堝鉗 | 各1 |
| 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 |
| 鉑金絲錐盤 | 500次或2年 | 變形即更換 |
| 石英觀測窗 | 2年 | 失透即更換 |
十、售后質保
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≥600kg;
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:≤5℃/min升至300℃保溫2h,隨后≤10℃/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>10℃/min時,1700℃段必須降速至≤5℃/min;
禁止>1700℃時打開爐門,防止棒氧化膜破壞;
錐盤必須居中,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、錐盤、CCD完好;
爐膛清潔,軟件歸零。
步驟2 裝樣
按GB/T 7322制樣8×8×30mm,編號→輸入PC→自動放置于錐盤孔位。
步驟3 程序設定(示例)
| 段號 | 目標℃ | 速率℃/min | 保溫min | 事件 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 300 | 5 | 120 | 烘爐 |
| 2 | 1000 | 10 | 30 | — |
| 3 | 1700 | 5 | 30 | 判定彎倒 |
| 4 | 50 | -10 | — | 結束 |
實時顯示PCE、彎倒圖像、溫度曲線。
步驟5 結束與取樣
全部彎倒后自動停機，<200℃聲光提示；
取出殘錐，關閉電源。
步驟6 數據與維護
報告自動保存至D:/CRF/日期/；
每月填寫《點檢表》—棒、偶、錐盤、CCD、密封5項。
十五、強制性聲明
本設備為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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