耐火材料高温耐磨性试验.docx

耐火材料高温耐磨性试验1范围本标准规定了耐火材料高温耐磨性试验方法的术语和定义、原理、试样、磨损介质、设备、试验步 骤、结果计算、设备检查和试验报告等本标准适用于耐火材料高温耐磨性的测定2原理将规定形状尺寸的试样放在高温炉膛内，加热升温至试验温度在规定的时间内，用450 kPa压缩 空气将1000 g磨损介质通过陶瓷喷砂管垂直喷吹到试样表面，测定试样的磨损体积3试样3.1定形耐火制品从耐火制品上切割出尺寸为114 mmx114 mm x (30〜75) mm 或100 mmx100 mmx (25〜75) mm 的试样试样尺寸应在试验报告中注明3.2不定形耐火材料按YB/T 5116、YB/T 5202.1规定方法或其他方法制样，试样尺寸符合5.1要求制样时的热处理温 度等应经有关方协商制样条件和试样尺寸均须在试验报告中注明注：对于试样在高温试验过程中有可能发生分解、氧化反应等导致试样重量变化的，应将一个空白样作为修正样放置在高温炉内试样室的非冲击部位，与检测试样同时经过试验历程，检测其试样前后的重量变化在计算该试样的磨损量体积变化时应减除空白样(修正样)反应带来的重量变化对体积变化的影响。

4磨损介质P36号碳化硅砂粒度分布如表1化学组成应符合GB/T 2480的规定，粒度组成应符合GB/T 9258.1 和GB/T 9258.2的规定表1磨损介质粒度筛分析粒度最粗粒粗粒基本粒混合粒细粒筛孔尺寸gm筛上物质量比，%筛孔尺寸gm筛上物质量比，%筛孔尺寸gm筛上物质量比，%筛孔尺寸gm筛上物质量比，%筛孔尺寸gm筛下物质量比，%P3610000710160014±450061±9425<85磨损介质供给系统一般包括1个主供料漏斗和1个送料漏斗主供料漏斗须有合适的节流孔，以使（1000±5） g的磨损 介质在规定的时间内流入送料漏斗在送料斗和节流孔之间必须有空隙，以使空气和磨损介质一起进入 喷吹装置6压缩空气供给系统通过使用一个压力调节器和一个量程为0~600 kPa的精密压力表，在规定压力下将干净、干燥的空 气提供给喷吹装置，尽可能将调节器和精密压力表安装在靠近喷吹装置处7量具7.1 U型压力计，量程0 Pa〜400 Pa（41mm水柱），用于测定调压室或试验炉内压力7.2压力测量表，用于测定试样室的压力7.3真空表，量程0 Pa〜-0.1MPa（75mm汞柱），用于测量喷吹装置磨损介质入口处的压力。

7.4天平，感量0.1g7.5游标卡尺，分度值为0.5mm8方法1 ——调压控制法8.1试验设备8.1.1组成试验设备由喷吹装置、试验炉组件和其它附件组成8.1.2喷吹装置8.1.2.1组成部分包括文氏管和喷砂管等部分组成其装配和结构参见GB/T 18301-2012（5.1.1）8.1.2.2文氏管空气喷嘴的入口内径为2.84 mm〜2.92 mm，出口内径为2.36 mm〜2.44 mm其外部用塑料管保护， 以防止空气喷嘴磨损8.1.2.3喷砂管喷砂管由长236 mm、内径4.7 mm〜5.0 mm的氧化铝陶瓷管制成喷砂管外圆应装尺寸合适的密封垫， 使密封垫外径紧贴文氏管内壁，保持喷枪内有一定真空度保证喷砂管上端距压缩空气喷咀出口端2 mm，磨损介质通过此端进入喷砂管8.1.3试验炉组件8.1.3.1调压室调压室与试验炉内试样室相通调压室上有排气孔，可将集尘袋安装在排气孔上以净化空气，排气 孔上装有阀门用以调节调压室内压力8.1.3.2稳压分离环将调压室和试样室通过分离环隔离开来，试验时保持两者的压力差分离环由刚玉质材料制成， 内径12 mm喷砂管在稳压分离环的上部并有一定的距离，从喷砂管出来的碳化硅砂和冷压缩空气在 分离环处分离，碳化硅砂穿过稳压分离环进入试样室，而冷压缩空气则通过调压室的排气孔排出。

调节喷砂管下端与分离环的距离可以调节试样室的压力，并使其保持压力稳定8.1.3.3保护管保护管由能耐1400°C高温的材料制成，成喇叭状，上部内径16 mm、下部内径40 mm、长125 mm 其上端镶嵌有稳压分离环保护管穿过炉衬进入高温炉膛内，磨损介质通过保护管喷向试样8.1.3.4试样室试样室为密闭的，能够按照10.2.4的要求升温到预定温度，内部温度波动不应超过10 C采用发 热体防护板将磨损介质与发热体隔开8.1.3.5试样座将试样放于其上进行试验，可以升降调节保护管至试样表面的距离1.供料漏斗2.送料漏斗3.真空表4.精密压力表5.喷吹装置6.调压室压力计7.调压室8.排气孔9.试样室10.试样11.试样座12.试验炉衬体13.稳压分离环14.保护管15 .试样室压力表16 .发热体防护板17 .发热体图1试验设备（方法1）示意图8.2试验步骤8.2.1在105 C〜110 C温度下，将试样干燥至恒量8.2.2清理试样称量试样，精确至0.1 g用游标卡尺测量试样的长、宽、高，并精确至0.5 mm， 计算试样的体积或按照GB/ T 2997测定试样的体积8.2.3将试样放置在试验炉中，试验面距保护管下端部120 mm,试验面与保护管成垂直方向。

8.2.4 室温至1000 °C,以（5〜8）°C/min速率升温；1000 °C以上，以（3〜5）°C/min速率升温在 预定试验温度保温30 min8.2.5接通压缩空气，将压力调至（450±7） kPa，在磨损介质通过装置前后检查空气压力用真空表 检查文氏管内真空度，使真空度不小于50 kPa8.2.6用U型压力计测量调压室内压力，调整排气孔阀门，使调压室内压力维持在300 Pa此时试样 室压力维持在16 kPa左右8.2.7保持（450±7） kPa压缩空气压力，当试样室的温度回升到试验温度后，将（1000±5） g的干燥 磨损介质缓慢均匀地倒入主供料漏斗，使磨损介质在（900±20） s送出在喷砂过程中试样室温度波动 不应超过20 C （测试方法见附录A）8.2.8试样冷却后，取出试样去除粉尘和粘附物后称重，精确至0.1g如果试样被磨穿，本次试验无 效8.2.9磨损介质只允许使用一次氧化铝陶瓷喷砂管每两次试验更换一次9方法2 预热空气法9.1试验设备9.1.1组成试验设备主要由试样加热炉、空气预热系统、试样承载系统、喷砂装置、尾气冷却净化系统及喷砂 收集器等组成1 2 3 4 「 「 7 81.送料漏斗2.漏斗架3.主供料漏斗4.真空表5,精密压力表6.上盖窗口 7.文氏喷砂装置8.空气预热系统9,预热系统热电 偶10.压缩空气接口 11,控温热电偶12.试样13.适配垫块14,炉门15.托板16.炉衬17,喷砂收集器18.炉体19,空气冷却器20.排气阀21,集尘器图2试验设备（方法2）结构示意图9.1.2试样加热炉电加热炉，能够满足11.2.4的要求将试样加热到试验温度，保证试样试验面上任意两点之间的温差 不大于20°C。

采用SiC隔离保护板，防止喷砂对发热体造成损坏9.1.3空气预热系统空气预热系统应能加热压缩空气至（1000±10）C9.1.4试样承载系统包括导轨、托板、适配垫块等9.1.5喷砂装置喷砂装置由压缩空气喷嘴、喷砂管、文氏腔等组成压缩空气喷嘴的入口内径2.84 mm〜2.92 mm, 出口内径2.36 mm〜2.44 mm喷砂管长度为115 mm,内径为4.7 mm〜5.0 mm,其上端距压缩空气喷嘴 2 mm9.1.6尾气冷却净化系统主要由空气冷却器、集尘器及排气阀等组成9.1.7喷砂收集器内附隔热保温材料，能够收集喷砂及试样碎屑，并方便清理9.2试验步骤9.2.1在105C〜110C温度下，将试样干燥至恒量9.2.2清理试样称量试样，精确至0.1 g用游标卡尺测量试样的长、宽、高，并精确至0.5 mm， 计算试样的体积或按照GB/ T 2997测定试样的体积9.2.3将试样放置在试验炉中，试验面距喷砂管下端部（203±1） mm，试验面与喷砂管成垂直方向9.2.4 室温至1000 C，以（5〜8）C/min速率升温；1000 C以上，以（3〜5）C/min速率升温在 预定试验温度保温30 min。

9.2.5根据预热温度要求，开启空气预热系统，空气预热系统达到预定的预热温度后开始保温空气 预热温度不高于试验温度9.2.6当空气预热系统温度达到预定温度、炉温保温20 min时，开启压缩空气气源，调节压缩空气的 压力，使其保持在（450±7）kPa通入压缩空气后，炉温下降不得大于20 C，并能在10 min内恢复到 试验温度调节尾气冷却净化装置的排气阀门，用U型压力计测量炉膛内压力，使炉膛内压力保持在310 Pa 用真空表测试文氏腔的真空度不小于50 kPa9.2.7炉温保温30 min后，将（1000±5） g的干燥磨损介质缓慢均匀地倒入主供料漏斗，使磨损介质 在（450±15）s送出在喷砂过程中炉温波动不应超过20 °C （测试方法见附录A）9.2.8试样冷却后，取出试样去除粉尘和粘附物后称重，精确至0.1 g如果试样被磨穿，本次试样无 效9.2.9磨损介质只允许使用一次喷砂管允许使用6次10结果计算10.1按第10、11章的方法测量试样质量和体积，或根据GB/T 2997计算试样的体积密度，以g/cm3 为单位按式（1）计算每个试样的磨损量A，以立方厘米为单位A =（卜^）=吸 ⑴P P式中：p —体积密度，单位为克每立方厘米（g/cm3 ）；m1—试验前试样质量，单位为克（g）;m2—试验后试样质量，单位为克（g）;m —试样损失质量，单位为克（g）;注：对于有修正样的试验，空白样的体积变化应从试验结果中扣除（加以修正）。

10.2磨损量计算保留1位小数，数值修约按GB/T 8170的规定进行13设备检查在高温下，用12 mm~15 mm厚的石英玻璃（体积密度2.20 g/cm3）作为参考样，试验温度为1000 C 在常温下，可用12 mm~15 mm厚的无色透明平板玻璃（体积密度约2.48 g/cm3）作为参考样用参考样 对设备进行准确度检查数据参考附录B14试验报告试验报告应包括以下内容：a） 委托单位名称；b） 试样名称、牌号、批号；c） 执行标准号，即"按GB/T XXXX试验”；d） 试验单位名称；e） 试样数量；f） 试样尺寸；g） 试验温度；h） 对于不定形材料应注明制样、干燥、焙烧等工艺过程；i） 报告试验结果的单值及其平均值（cm3）；j） 试验人员及试验日期附录A（规范性附录）试样表面温度的测量方法为了测试试验炉是否满足要求，可以采用如下方法测量试验过程中试样表面的温度变化热电偶放 置在试样表面为了避免热电偶被破坏，热电偶的前端应距离试样中心40 mm图A.1试样表面温度的测量示意图附录B(资料性附录)高温耐磨方法精密度试验数据精密度试验在4个实验室进行，每个实验室重复进行6次试验分别用石英玻璃和粘土砖为试样， 试验温度1000 °C,试样为石英玻璃和粘土砖。

石英玻璃的氧化硅含量为99.9%,体积密度为2.20 g/cm3 低气孔粘土。