CN104897504A - 耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件，它包括间隔设置的耐火制品标准试块和耐火泥浆层，所述耐火制品标准试块和耐火泥浆层的中心设有直径相同的通孔，且所述耐火制品标准试块和耐火泥浆层的外径相同；所述耐火泥浆层的厚度为4mm；所述耐火制品标准试块的外径等于试件的整体高度。本发明还提供一种试件的制备方法以及计算耐火泥浆高温压蠕变率的方法。本发明提高了测试结果的可靠性、提高了测试精度；单层泥浆厚度减小，尽可能的接近现场施工砌筑时泥浆层的厚度，因此检测出的数据具备施工指导意义。

Description

耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件及其制备方法
技术领域
本发明属于耐火材料检测技术领域，具体涉及一种耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件及试件制备方法。
背景技术
耐火材料的高温压蠕变性能是衡量耐火材料使用性能的重要指标，关系到工业窑炉长期高温高负载使用状态下的形变，直接影响工业窑炉的安全使用及寿命。耐火泥浆填充在耐火砖之间的砖缝中，其高温压蠕变性能体现了其高温下的形变，也间接反映出泥浆在使用状态下的液相量的多少。而目前国内对耐火泥浆高温压蠕变率尚无检测方法和制样方法。
德国标准DIN1089规定了焦炉硅质泥浆和粘土泥浆的高温压蠕变率试验制样方法，采用砌筑用的耐火砖进行制样，检测结果受耐火砖影响较大，而且泥浆层厚度太小，国内该类型设备位移计最小分辨率为0.001mm，每变化一个最小单位，对应的高温压蠕变率就有0.02％的变化，再加上耐火砖不均匀造成的影响，精度更低，适用性不强。限于泥浆稠度的关系，单层泥浆厚度难以再增加，即使厚度能够增加，也与现场施工砌筑时泥浆层的厚度不符。因此该方法检测出的数据不具备施工指导意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能准确检测耐火泥浆高温压蠕变率的试件和该试件的制备方法，该试件能够借用现有检测标准较准确地对耐火泥浆高温压蠕变率进行测试，真实的反应耐火泥浆的高温性能。
本发明的技术方案为：
一种耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件，它包括间隔设置的耐火制品标准试块和耐火泥浆层，所述耐火制品标准试块和耐火泥浆层的中心设有直径相同的通孔，且所述耐火制品标准试块和耐火泥浆层的外径相同；
所述耐火泥浆层的厚度为4mm；
所述耐火制品标准试块的外径等于试件的整体高度。
更进一步的方案是：所述耐火制品标准试块的外径为50mm，所述耐火制品标准试块有6块，每块的厚度为5mm；所述耐火泥浆层有5个。
更进一步的方案是：所述通孔的直径为10-13mm。
本发明还提供一种制备耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件的方法，它包括如下步骤：
步骤一、准备耐火制品标准试块
制备6块质地均匀的带中心通孔的耐火制品标准试块，且保证每块耐火制品标准试块的厚度为5mm、直径为50mm，所述中心通孔的直径为12～13mm；
步骤二、制备耐火泥浆
步骤三、砌筑试件
在6块耐火制品标准试块之间涂抹耐火泥浆，且确保每层耐火泥浆层厚4mm，使试件的总高度为50mm±0.5mm；
所述耐火泥浆层的外径为50mm，所述耐火泥浆层具有直径为12～13mm的中心通孔；
步骤四、干燥
将步骤三制备好的试件在室温下静置6小时；然后移入干燥箱，升温至65℃±5℃，保温2h；再然后升温至110℃±5℃，保温12h后制得耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件；
在自然干燥和在干燥箱干燥时，试件应立放。
本发明还提供一种计算耐火泥浆高温压蠕变率的方法，它包括如下步骤：
步骤一、准备耐火制品标准试块
制备6块质地均匀的带中心通孔的耐火制品标准试块，且保证每块耐火制品标准试块的厚度为5mm、直径为50mm，所述中心通孔的直径为12～13mm；
测定耐火制品标准试块的高温压蠕变率，记为P1；
记录6块耐火制品标准试块叠加起来的总厚度h1；
步骤二、制备耐火泥浆
步骤三、砌筑试件
在6块耐火制品标准试块之间涂抹耐火泥浆，且确保每层耐火泥浆层厚4mm，使试件的总高度为50mm±0.5mm；
所述耐火泥浆层的外径为50mm，所述耐火泥浆层具有直径为12～13mm的中心通孔；
记录试件的总高度H；
步骤四、干燥
将步骤三制备好的试件在室温下静置6小时；然后移入干燥箱，升温至65℃±5℃，保温2h；再然后升温至110℃±5℃，保温12h后制得耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件；
在自然干燥和在干燥箱干燥时，试件应立放；
步骤五、计算耐火泥浆高温压蠕变率PN
P N = P s · H - P 1 · h 1 H - h 1
式中：PN为耐火泥浆高温压蠕变率，％；Ps为试件高温压蠕变率，％；H为试件的总高度，mm；P1为耐火制品标准试块的高温蠕变率，％；h1为6块耐火制品标准试块叠加的总厚度，mm。
本发明采用6块厚5mm、直径为50mm，中心通孔直径为12mm～13mm的耐火制品标准试块，每两块之间砌筑4mm左右耐火泥浆，泥浆总厚度约为20mm，该试件能适用于现有的耐火材料高温压蠕变率试验方法。
本发明中，耐火制品标准试块为特别定制的标准化制品，其高温压蠕变率已知，且每块质地均匀。耐火泥浆和耐火制品标准试块间隔多层砌筑，既满足泥浆在施工稠度下能够成型试件，又能保证泥浆有一定的总厚度，通过加大泥浆的总厚度来提高测试数据的精度。
与现有技术相比，本发明带来的有益效果是：采用标准试块(耐火制品标准试块)进行砌筑试件，排除因耐火砖不均匀对检测结果造成的影响，提高了测试结果的可靠性；耐火泥浆的总厚度增加到20mm，精度从理论最高的0.02％提高到实际的0.005％，精度显著提高。单层泥浆厚度减小，尽可能的接近现场施工砌筑时泥浆层的厚度，因此检测出的数据具备施工指导意义。
附图说明
图1为制备耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件的流程图；
图2为耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件的结构示意图。
图中：1、耐火制品标准试块，2、耐火泥浆层，3、中心通孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
参见图2，一种耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件，它包括5个耐火泥浆层2和6块耐火制品标准试块1，所述耐火制品标准试块1和耐火泥浆层2间隔设置；所述耐火制品标准试块1和耐火泥浆层2的中心设有直径相同的中心通孔3，所述中心通孔3的直径为10-13mm；所述耐火制品标准试块1和耐火泥浆层2的外径相同，都为50mm；
每层耐火泥浆层2的厚度为4mm；每块耐火制品标准试块1的厚度为5mm；所述耐火制品标准试块1的外径等于试件的整体高度。
本试件能适用于现有耐火材料高温压蠕变率检测方法标准，使准确测试耐火泥浆的高温压蠕变率成为可能。
参见图1，本发明还提供一种制备耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件的方法，它包括如下步骤：
步骤一、准备耐火制品标准试块
制备6块质地均匀的带中心通孔的耐火制品标准试块，且保证每块耐火制品标准试块的厚度为5mm、直径为50mm，所述中心通孔的直径为12～13mm；
步骤二、制备耐火泥浆
对于干粉泥浆，用天平称取1kg，根据稠度要求，按GB/T 22459.1或GB/T 22459.2的规定加水(或规定的液体)混合搅拌，达到要求的稠度值。测定泥浆稠度后，将泥浆放置30min，或根据生产厂家的说明操作，得到耐火泥浆；对于预搅拌泥浆，搅拌均匀，测定稠度值后，取样约1kg；
步骤三、砌筑试件
在6块耐火制品标准试块之间涂抹耐火泥浆，且确保每层耐火泥浆层厚4mm，使试件的总高度为50mm±0.5mm；
所述耐火泥浆层的外径为50mm，所述耐火泥浆层具有直径为12～13mm的中心通孔；
步骤四、干燥
将步骤三制备好的试件在室温下静置6小时；然后移入干燥箱，升温至65℃±5℃，保温2h；再然后升温至110℃±5℃，保温12h后制得耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件；
在自然干燥和在干燥箱干燥时，试件应立放。
本制备方法采用标准化的耐火制品试块代替耐火砖制作检测试件，排除耐火砖不均匀带来的影响，提高了检测结果的可靠性。将耐火泥浆的总厚度增加到20mm，按国内该类型设备的位移计最小分辨率为0.001mm，每变化一个最小单位，对应的高温压蠕变率仅有0.005％的变化，精度显著提高。单层泥浆厚度减小，尽可能的接近现场施工砌筑时泥浆层的厚度，使检测出的数据具备施工指导意义。
本发明还提供一种计算耐火泥浆高温压蠕变率的方法，它包括如下步骤：
步骤一、准备耐火制品标准试块
制备6块质地均匀的带中心通孔的耐火制品标准试块，且保证每块耐火制品标准试块的厚度为5mm、直径为50mm，所述中心通孔的直径为12～13mm；
测定耐火制品标准试块的高温压蠕变率，记为P1；
记录6块耐火制品标准试块叠加起来的总厚度h1；
步骤二、制备耐火泥浆
对于干粉泥浆，用天平称取1kg，根据稠度要求，按GB/T 22459.1或GB/T 22459.2的规定加水(或规定的液体)混合搅拌，达到要求的稠度值。测定泥浆稠度后，将泥浆放置30min，或根据生产厂家的说明操作，得到耐火泥浆；对于预搅拌泥浆，搅拌均匀，测定稠度值后，取样约1kg；
步骤三、砌筑试件
在6块耐火制品标准试块之间涂抹耐火泥浆，且确保每层耐火泥浆层厚4mm，使试件的总高度为50mm±0.5mm；
所述耐火泥浆层的外径为50mm，所述耐火泥浆层具有直径为12～13mm的中心通孔；
记录试件的总高度H；
步骤四、干燥
将步骤三制备好的试件在室温下静置6小时；然后移入干燥箱，升温至65℃±5℃，保温2h；再然后升温至110℃±5℃，保温12h后制得耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件；
在自然干燥和在干燥箱干燥时，试件应立放；
步骤五、计算耐火泥浆高温压蠕变率PN
P N = P s · H - P 1 · h 1 H - h 1
式中：PN为耐火泥浆高温压蠕变率，％；Ps为试件高温压蠕变率，％；H为试件的总高度，mm；P1为耐火制品标准试块的高温蠕变率，％；h1为6块耐火制品标准试块叠加的总厚度，mm。
所述室温为25℃左右的温度。
采用本方法计算的耐火泥浆高温压蠕变率的准确率高。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的，技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件，其特征在于：它包括间隔设置的耐火制品标准试块和耐火泥浆层，所述耐火制品标准试块和耐火泥浆层的中心设有直径相同的通孔，且所述耐火制品标准试块和耐火泥浆层的外径相同；
所述耐火泥浆层的厚度为4mm；
所述耐火制品标准试块的外径等于试件的整体高度。
2.如权利要求1所述的耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件，其特征在于：所述耐火制品标准试块的外径为50mm，所述耐火制品标准试块有6块，每块的厚度为5mm；所述耐火泥浆层有5个。
3.如权利要求1所述的耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件，其特征在于：所述通孔的直径为10-13mm。
4.一种制备上述1-3中任一所述耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一、准备耐火制品标准试块
制备6块质地均匀的带中心通孔的耐火制品标准试块，且保证每块耐火制品标准试块的厚度为5mm、直径为50mm，所述中心通孔的直径为12～13mm；
步骤二、制备耐火泥浆
步骤三、砌筑试件
在6块耐火制品标准试块之间涂抹耐火泥浆，且确保每层耐火泥浆层厚4mm，使试件的总高度为50mm±0.5mm；
所述耐火泥浆层的外径为50mm，所述耐火泥浆层具有直径为12～13mm的中心通孔；
步骤四、干燥
将步骤三制备好的试件在室温下静置6小时；然后移入干燥箱，升温至65℃±5℃，保温2h；再然后升温至110℃±5℃，保温12h后制得耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件；
在自然干燥和在干燥箱干燥时，试件应立放。
5.一种采用上述1-3中任一所述耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件计算耐火泥浆高温压蠕变率的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一、准备耐火制品标准试块
制备6块质地均匀的带中心通孔的耐火制品标准试块，且保证每块耐火制品标准试块的厚度为5mm、直径为50mm，所述中心通孔的直径为12～13mm；
测定耐火制品标准试块的高温压蠕变率，记为P1；
记录6块耐火制品标准试块叠加起来的总厚度h1；
步骤二、制备耐火泥浆
步骤三、砌筑试件
在6块耐火制品标准试块之间涂抹耐火泥浆，且确保每层耐火泥浆层厚4mm，使试件的总高度为50mm±0.5mm；
所述耐火泥浆层的外径为50mm，所述耐火泥浆层具有直径为12～13mm的中心通孔；
记录试件的总高度H；
步骤四、干燥
将步骤三制备好的试件在室温下静置6小时；然后移入干燥箱，升温至65℃±5℃，保温2h；再然后升温至110℃±5℃，保温12h后制得耐火泥浆高温压蠕变率试验用试件；
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步骤五、计算耐火泥浆高温压蠕变率PN
P N = P s · H - P · h 1 H - h 1
式中：PN为耐火泥浆高温压蠕变率，％；Ps为试件高温压蠕变率，％；H为试件的总高度，mm；P1为耐火制品标准试块的高温蠕变率，％；h1为6块耐火制品标准试块叠加的总厚度，mm。
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