一種耐火材料抗渣試樣的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于耐火材料領域，主要涉及一種耐火材料抗渣試樣。提出的一種耐火材料抗渣試樣為下端面封閉的圓筒狀坩堝；圓筒狀坩堝具有上下設置的反應區(qū)（1）和盛鐵區(qū)（2）；反應區(qū)（1）與盛鐵區(qū)（2）的接合面與圓筒狀坩堝上端面之間的距離為圓筒狀坩堝內腔深度的1/2～3/4；反應區(qū)（1）至少由兩塊不同材質的弧形塊一體成型；圓筒狀坩堝的內徑為100mm～200mm；圓筒狀坩堝的側壁厚為10mm～30m，底厚為20mm～50mm；圓筒狀坩堝的內腔深度為內徑的1.2～2倍。本實用新型避免了試驗中渣從材料間接縫的滲漏，成功解決了多組不同材質耐火材料樣品同爐、同時、同渣條件下抗渣性可進行對比的技術問題。
【專利說明】
一種耐火材料抗渣試樣
技術領域
[0001 ]本實用新型屬于耐火材料領域，主要涉及一種耐火材料抗渣試樣。
【背景技術】
[0002]耐火材料是高溫領域的關鍵材料;絕大部分耐火材料在高溫下與熔體直接接觸，熔渣對耐火材料的損毀程度將直接影響耐火材料的使用性能。在實際使用中，熔渣與耐火材料的相互作用十分復雜，主要表現(xiàn)為熔渣對耐火材料的化學侵蝕、滲透和沖刷。而熔渣的成分、粘度、與耐火材料相對運動的速率等，以及環(huán)境的溫度、壓強、氣氛等都對耐火材料的抗渣性產(chǎn)生影響。
[0003]在實際生產(chǎn)和工業(yè)應用中，以及耐火材料的科學研究中，耐火材料的抗渣性被作為評價耐火材料的一項重要性能被廣泛使用;但由于影響耐火材料的抗渣性因素太多，各種熱工設備使用的耐火材料所處的工況各不相同，目前的耐火材料抗渣性試驗方法對許多特定應用環(huán)境所使用的耐火材料評價結果與實際使用結果存在較大出入。而各種實驗方法對抗渣試樣及其制備方法也提出了不同的要求。
[0004]美國材料與試驗協(xié)會提出了耐火材料的回轉抗渣試驗方法標準(ASTMC874-llaStandard Test Method for Rotary Slag Testing of Refractory Materials)，它是將6組耐火材料制品切成一定尺寸和形狀的試樣，通過耐火泥漿粘接組成一個具有六棱柱空腔的結構，將其砌筑在一個圓筒形爐殼內，以六棱柱空腔為爐膛，六棱柱的頂部和底部分別為進渣/進氣口和出渣/出氣口；試驗時將爐膛臥倒呈水平，爐膛以六棱柱軸線為軸進行轉動，以可燃氣體和氧氣的混合氣體為加熱源對爐膛中心加熱，試驗過程中間歇性加渣和出渣；通過測定試驗前后耐火材料試樣厚度的變化評價耐火材料的抗渣性;該方法以標型磚為原始測試樣品，通過后期切削成一定的規(guī)則形狀，然后通過耐火泥漿涂抹粘接的方式實現(xiàn)了多個樣品的拼接組合;其抗渣試樣的優(yōu)點在于可以保留市售產(chǎn)品的組織結構和原磚面，最大限度地保證了被測試樣品的“原汁原味”；然而，由于樣品之間是靠耐火泥漿粘接，而非天然一體，導致抗渣過程中兩個樣品間的接縫常常成為薄弱部位，造成熔渣從磚縫處滲漏而被迫終止試驗;而且，這種抗渣試樣的厚度一般為64mm?65mm，若采用中頻感應等間接加熱方式時，由于磚太厚電磁場的穿透性受到一定限制。
[0005]我國現(xiàn)行國家標準GB/T 8931—2007耐火材料抗渣性試驗方法中出提出和美國ASTM標準相似的回轉渣蝕法外，還提出了一種耐火材料研究中普遍采用的抗渣性試驗方法一一靜態(tài)坩禍法，它是將耐火材料樣品制成坩禍狀，給坩禍內裝上試驗渣后置于爐膛內，讓高溫下熔渣與坩禍發(fā)生反應，以熔渣對坩禍試樣剖面的侵蝕量和滲透量來評價耐火材料抗渣性的優(yōu)劣;該方法所用抗渣試樣的制備通常是從大塊樣品上切削鉆磨來制取，或者以模具壓制散裝料成型坯體或振動澆注坯體后燒制而成;該試驗方法強調試樣個體之間的獨立和試驗條件的一致，其試樣一般由一種材質構成，無法實現(xiàn)多材質的相互拼接組合。
【實用新型內容】
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型的目的是提出一種耐火材料抗渣試樣。
[0007]—種耐火材料抗渣試樣，所述的耐火材料抗渣試樣為下端面封閉的圓筒狀坩禍；所述的圓筒狀坩禍具有上下設置的反應區(qū)和盛鐵區(qū);所述反應區(qū)與盛鐵區(qū)的接合面與圓筒狀坩禍上端面之間的距離為圓筒狀坩禍內腔深度的1/2?3/4;所述的反應區(qū)至少由兩塊不同材質的弧形塊一體成型;所述圓筒狀坩禍的內徑為10mm?200mm;所述圓筒狀坩禍的側壁厚為1mm?30mm;所述圓筒形i甘禍的底厚為20mm?50mm;所述圓筒狀i甘禍的內腔深度為內徑的1.2?2倍。
[0008]本實用新型提出的一種耐火材料抗渣試樣及其制備方法，耐火材料抗渣試樣的反應區(qū)由多種材質一體成型，可以在相同條件下同時對多種材質進行抗渣性對比；避免了試驗中渣從材料間接縫的滲漏，成功解決了多組不同材質耐火材料樣品同爐、同時、同渣條件下抗渣性可進行對比的技術問題，抗渣試樣的制備方法簡單易行;耐火材料抗渣試樣采用圓筒狀坩禍，在對耐火材料抗渣試樣可以較好的保證了對比樣試驗條件和環(huán)境的一致性，提高了對比結果的說服性;耐火材料抗渣試樣盛鐵區(qū)的設置是為了利用中頻感應產(chǎn)生的渦流加熱熔化鐵水，而以這些熔化的鐵水為熱源通過熱的傳導和輻射來加熱試驗渣和耐火材料坩禍試樣，當鐵和渣都熔化后由于鐵的密度高，渣的密度低，會使坩禍內形成鐵水在下、渣液在上的熔池，在電磁場的作用下，鐵水形成渦流帶動渣液翻滾流動;鐵水和渣液之間的平面俗稱“鐵線”，在此試驗中由于渣液和鐵水的波動，“鐵線”并非靜止的；為防止“鐵線”降低時熔渣對盛鐵區(qū)耐火材料的侵蝕，需要將具有抗渣性的耐火材料布置在理論鐵線位置以下，而本實用新型中設計的理論鐵線位置位于坩禍深度的中部，因而要求盛鐵區(qū)和反應區(qū)耐火材料的界線位于距坩禍上沿內腔深度的1/2?3/4。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型中抗渣試樣的材質分布示意圖。
[0010]圖中，1、反應區(qū)，2、盛鐵區(qū)。
【具體實施方式】
[0011]結合附圖和具體實施例對本實用新型加以說明:
[0012]實施例1，如圖1所示，一種耐火材料抗渣試樣，所述的耐火材料抗渣試樣為下端面封閉的圓筒狀坩禍;所述的圓筒狀坩禍具有上下設置的反應區(qū)I和盛鐵區(qū)2;所述反應區(qū)I與盛鐵區(qū)2的接合面與圓筒狀坩禍上端面之間的距離為圓筒狀坩禍內腔深度的2/3;所述的反應區(qū)I至少由兩塊不同材質的弧形塊一體成型;該實施例中，所述的反應區(qū)I由四塊不同材質的弧形塊一體成型;所述圓筒狀坩禍的內徑為10mm?200mm;所述圓筒狀坩禍的側壁厚為I Omm?30mm ；所述圓筒形i甘禍的底厚為20mm?50mm ；所述圓筒狀i甘禍的內腔深度為內徑的1.2?2倍。
【主權項】
1.一種耐火材料抗渣試樣，其特征在于:所述的耐火材料抗渣試樣為下端面封閉的圓筒狀坩禍;所述的圓筒狀坩禍具有上下設置的反應區(qū)(I)和盛鐵區(qū)(2);所述反應區(qū)(I)與盛鐵區(qū)(2)的接合面與圓筒狀坩禍上端面之間的距離為圓筒狀坩禍內腔深度的1/2?3/4;所述的反應區(qū)(I)至少由兩塊不同材質的弧形塊一體成型;所述圓筒狀坩禍的內徑為10mm?200mm;所述圓筒狀i甘禍的側壁厚為1mm?30mm;所述圓筒狀i甘禍的底厚為20mm?50mm;所述圓筒狀坩禍的內腔深度為內徑的1.2?2倍。
【文檔編號】G01N1/28GK205483715SQ201620025229
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月12日
【發(fā)明人】孫紅剛, 李鵬濤, 王剛, 閆雙志, 趙世賢, 杜昊, 杜一昊
【申請人】中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司