[发明专利]一种耐火材料抗渣性试验方法

摘要

本发明属于耐火材料领域，提出一种耐火材料抗渣性试验方法。提出的一种耐火材料抗渣性试验方法；制备包含多种待测样品材质的试样坩埚；测量并记录试样坩埚侧壁的厚度L_0；向试样坩埚中加入铸铁铁块和铁砂，铺设厚度为坩埚深度的2/3，再将试验渣铺设在铁块和铁砂上；将盛有铸铁和试样渣的试样坩埚放在烘箱中烘干；根据被测试试样的特点和服役环境选取并设定合适的试验气氛；升温和保温进行抗渣试验；降温和停炉；抗渣试样的处理、分析：测量并记录各抗渣样品材质铺面渣线部位的厚度L₁，计算渣蚀量δL=L₀‑L₁。本发明方法可进行多种热工热备中耐火材料损毁的模拟，为热工设备的耐火材料对比选材和新材料研究开发提供了技术支持。

主权项

1.一种耐火材料抗渣性试验方法，其特征在于：所述耐火材料抗渣性试验方法的具体步骤如下：1）制备包含多种待测样品材质的试样坩埚，试样坩埚由多种待测样品材质拼接而成；所述的试样坩埚为多种材质拼接而成的一个整体，经高温烧制而成，包括有上下设置的反应区和盛铁区；所述的反应区由至少两种待检测样品拼接组合而成；所述的盛铁区由耐铁水侵蚀性较好的刚玉、刚玉‑尖晶石、莫来石、刚玉‑莫来石4种材质中的一种为材料制备而成；测量并记录试样坩埚侧壁的厚度L0，在坩埚外壁标注好各材质的编号和区域；2）向试样坩埚中加入铸铁铁块和铁砂，铺设厚度为坩埚深度的2/3，再将试验渣铺设在铁块和铁砂上并填满整个坩埚；3) 将盛有铸铁和试样渣的试样坩埚放在烘箱中在110℃的温度下干燥6 h以上；4）将干燥后的盛有铸铁铁块、铁砂和试样渣的试样坩埚放置在具有密封结构的中频感应炉炉膛内，中频感应炉炉膛由中频感应线圈、打结料、MgO质保护坩埚构成，试样坩埚放置在MgO质保护坩埚的中心，两坩埚之间的间隙用耐火材料颗粒料阻隔填充； 5）根据被测试试样的特点和服役环境选取并设定合适的试验气氛：若设定试验气氛为空气气氛，则仅需打开进气阀和出气阀，保持炉膛与大气联通；若设定试验气氛为真空，则需要在炉膛升温前对炉膛进行抽真空处理，升温及试验过程中为保证炉膛真空度需持续或间歇性进行抽真空处理；若设定试验在惰性或还原性气氛保护下进行，则需要在炉膛升温前先进行抽真空处理，然后再从进气口持续通入所需保护气体，排气孔排出试验尾气，根据需要对试验尾气进行必要处理；6）升温和保温进行抗渣试验：为防止试样坩埚快速升温时炸裂，室温～1000℃升温速率不得高于10℃/min，1000℃～试验最高温度升温速率不得高于5℃/min；待铸铁铁块、铁砂和试验渣完全熔化后形成熔渣浮在铁水上的坩埚熔池，通过保温一定时间，使熔渣与试样坩埚内壁相互作用；为提高抗渣样品之间的可对比性，同时防止熔渣和铁液过度消耗，试验的保温时间为0.5 h～5 h；抗渣试验的温度为1450℃～1650℃；7）降温和停炉：为防止试样坩埚快速降温时炸裂，300℃以上降温速率不得高于10℃/min；对于气氛保护的试验，降温时直至停炉前需持续通入保护气氛；8）抗渣试样的处理、分析：待炉膛温度降至室温，取出试样坩埚，敲掉上层渣皮后磕出铁熔块，根据之前记录的各材质位置将坩埚试样沿轴向经过各材质中心区将其剖开：测量并记录各抗渣样品材质铺面渣线部位的厚度L1，计算渣蚀量δL=L0‑L1。