CN113959897A - 一种评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置及方法，涉及耐火材料检测领域。评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置包括炉支座及管式炉，管式炉具有贯穿上下表面的炉腔，炉腔内设有试样筒，试样筒连接可拆卸的封盖，封盖连接有限压排气阀，限压排气阀通过进气管连接有压缩气源，进气管还设有第一截断阀和第一气压表，炉支座连接有一端连通试样筒底部的出气管，出气管的另一端连接有真空泵，出气管还设有第二气压表和第二截断阀，试样筒内设有与其内壁适应的圆柱形试样块，试样块由半圆柱形的第一试块、第二试块及粘结第一试块和第二试块的耐火泥浆组成。评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置能够快速准确的评估耐火泥浆在砌筑体中收缩性能。

Description

一种评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置及方法

技术领域

本申请涉及耐火材料检测领域，具体而言，涉及一种评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置及方法。

背景技术

耐火泥浆目前广泛用于砌筑各类建筑物，是构成墙体结构强度最基本的粘接材料。一般而言砌筑施工后耐火泥浆均会失水产生收缩，在强制干燥或热处理时这一现象表现更为显著，耐火泥浆的收缩会产生裂缝严重影响墙体的结构强度和气密性，因此需要对耐火泥浆的收缩率进行测试。

目前我国主要采用GB/T 22459.7-2008进行线变化率(收缩率)的测量，其是用稠度为100(0.1mm)～110(0.1mm)的耐火泥浆成型为160mm×40mm×40mm的试块进行计算，但是在实际施工中使用的耐火泥浆的稠度大多在340(0.1mm)以上，导致该测量方法脱离实际施工情况，无法准确测定耐火泥浆的收缩率。国际上采用ISO13765.7测量耐火泥浆线变化率，用耐火砖将泥浆制成薄片状试样，再将泥浆试样与耐火砖脱离，测量试样的长度变化从而得到泥浆的收缩率。其他关于耐火泥浆线变化率试验方法的研究均只涉及耐火泥浆本身的线变化率，而不涉及耐火泥浆与所砌筑耐火砖相互作用。在实际施工和使用中，耐火泥浆黏附在耐火砖上，耐火泥浆虽然因自身性质，会产生收缩的趋势，但同时耐火泥浆受到耐火砖的张力，两者相互左右，可能会产生裂纹，一般的裂纹为不连续的裂纹，严重的会形成贯通或网状裂纹，这类贯通或网状裂纹对气密性的工业窑炉存在安全隐患；而不产生裂纹的收缩对砌筑体的安全使用并无太大影响，因此需要对砌筑体中耐火泥浆的收缩产生的安全风险进行评估，杜绝有隐患的产品被使用。也能防止能使用的泥浆被废弃。更加科学的选择和使用耐火泥浆。因耐火泥浆砌筑在砖缝中，不能直观测试耐火泥浆在砖缝中收缩的情况。采用间接的办法进行测试成为必然的选择。目前接测试较多的采用超声波探伤、声发射检测法、光纤传感网络监测等技术。这些测试方法均还不能利用于砖缝中耐火泥浆的测量，也没法直观评价耐火泥浆收缩产生的安全风险。

发明内容

本申请的目的在于提供一种评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置及方法，能够快速准确的评估耐火泥浆在砌筑体中收缩性能。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置，其包括炉支座及设于炉支座上的管式炉，管式炉具有贯穿其上下表面的炉腔，炉腔内设有试样筒，试样筒的顶部连接有用于封闭其端部的可拆卸的封盖，封盖连接有限压排气阀，限压排气阀通过进气管连接有压缩气源，进气管还设有第一截断阀和第一气压表，炉支座连接有一端连通试样筒底部的出气管，出气管的另一端连接有真空泵，出气管还设有第二气压表和位于第二气压表和真空泵之间的第二截断阀，试样筒内设有与其内壁适应的圆柱形试样块，试样块由半圆柱形的第一试块、第二试块及粘结第一试块和第二试块的耐火泥浆组成。

在一些可选的实施方案中，出气管连接有排气管，排气管上设有第三截断阀。

在一些可选的实施方案中，进气管上设有减压阀，减压阀位于压缩气源和第一截断阀之间。

在一些可选的实施方案中，进气管还连接有泄气阀，泄气阀与进气管的连接处位于减压阀和压缩气源之间。

在一些可选的实施方案中，试样筒的内壁设有多个沿其周向布置用以支撑试样的限位挡板。

在一些可选的实施方案中，炉支座向下凹陷形成位于炉腔下方的凹槽，试样筒的底部抵压凹槽底壁。

本实施例还提供了一种评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的方法，其是使用上述的评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置进行的，包括以下步骤：

将管式炉设于炉支座上，将试样筒插入管式炉的炉腔；

将半圆柱形的第一试块和第二试块使用耐火泥浆粘结组成圆柱形的试样块，将试样块放入试样筒内，并在试样块和试样筒内壁之间填充耐火泥浆形成密封；

控制真空泵和第二截断阀开启，将试样筒内位于试样块下方的空间抽真空至预设压力，控制管式炉开启，关闭真空泵和第二截断阀，控制压缩气源和第一截断阀开启，使限压排气阀受到预设压力；

控制管式炉按预设烘炉曲线加热试样筒，通过第一气压表和第二气压表的压力数值评估耐火泥浆的收缩安全风险。

本申请的有益效果是：本实施例提供的评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置包括炉支座及设于炉支座上的管式炉，管式炉具有贯穿其上下表面的炉腔，炉腔内设有试样筒，试样筒的顶部连接有用于封闭其端部的可拆卸的封盖，封盖连接有限压排气阀，限压排气阀通过进气管连接有压缩气源，进气管还设有位于限压排气阀和压缩气源之间的第一截断阀和第一气压表，炉支座连接有一端连通试样筒底部的出气管，出气管的另一端连接有真空泵，出气管还设有第二气压表和位于第二气压表和真空泵之间的第二截断阀，试样筒内设有与其内壁适应的圆柱形试样块，试样块由半圆柱形的第一试块、第二试块及粘结第一试块和第二试块的耐火泥浆组成。本实施例提供的评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置能够快速准确的评估耐火泥浆在砌筑体中收缩性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置中试样块的结构示意图。

图中：100、炉支座；110、管式炉；120、炉腔；130、封盖；140、限压排气阀；150、进气管；160、压缩气源；170、第一截断阀；180、第一气压表；190、出气管；200、真空泵；210、第二截断阀；220、排气管；230、第三截断阀；240、第二气压表；250、减压阀；260、泄气阀；270、凹槽；280、限位挡板；300、试样块；310、第一试块；320、第二试块；330、耐火泥浆；350、试样筒；360、试验腔。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合实施例对本申请的评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置的特征和性能作进一步的详细描述。

如图1和图2所示，本申请实施例提供一种评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置，其包括炉支座100及设于炉支座100上的管式炉110，管式炉110具有贯穿其上下表面的炉腔120，炉支座100向下凹陷形成位于炉腔120下方的凹槽270，炉腔120内设有试样筒350，试样筒350的底部伸出炉腔120后抵压凹槽270底壁，试样筒350的顶部连接有用于封闭其端部的可拆卸的封盖130，凹槽270底壁、封盖130和试样筒350围合形成试验腔360，封盖130连接有限压排气阀140，限压排气阀140通过进气管150连接有压缩气源160，进气管150还设有位于限压排气阀140和压缩气源160之间的第一截断阀170和第一气压表180，进气管150上设有位于压缩气源160和第一截断阀170之间的减压阀250。炉支座100连接有一端贯穿凹槽270底壁后连通试样筒350底部的出气管190，出气管190的另一端连接有真空泵200，出气管190还设有位于试样筒350和真空泵200之间的第二截断阀210和位于第二截断阀210和试样筒350之间的第二气压表240，进气管150设有泄气阀260，泄气阀260与进气管150的连接位于减压阀250和压缩气源160之间，出气管190还连接有排气管220，排气管220上设有第三截断阀230，排气管220与出气管190的连接处位于第二截断阀210和第二气压表240之间。试样筒350的内壁设有四个沿其周向布置用以支撑试样的限位挡板280，试样筒350内设有与其内壁适应的圆柱形试样块300，试样块300由半圆柱形的第一试块310、第二试块320及粘结第一试块310和第二试块320的耐火泥浆330组成；压缩气源160为压缩气罐；第一试块310、第二试块320均由耐火材料制成；限压排气阀140用于将超过预设压力的气体排出以将通过其的气体压力维持在预设压力。

本实施例还提供了一种评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的方法，其包括以下步骤：

将管式炉110设于炉支座100上，使管式炉110的炉腔120位于炉支座100的凹槽270上方，将试样筒350插入炉腔120内，使试样筒350的底部伸出炉腔120后抵压凹槽270底壁；

将半圆柱形的第一试块310和第二试块320的中部使用耐火泥浆330粘结形成与试样筒350内壁适应的圆柱形的试样块300，取下试样筒350顶部连接的封盖130，将圆柱形试块放入凹槽270底壁、封盖130和试样筒350围合形成试验腔360内，并使试样筒350的内壁设有的限位挡板280支撑试样块300，随后在试样块300外壁和试样筒350的内壁之间填充耐火泥浆密封，将封盖130装回试样筒350顶部；

打开真空泵200和第二截断阀210，将试样筒350内试样块300以下的试验腔360中空气通过出气管190抽出，当第二气压表240显示的气压小于2500Pa后，关闭第二截断阀210和真空泵200，同时开启管式炉110加热，并开启压缩气源160和第一截断阀170，调节减压阀250直至第一气压表180显示至试验压力值，关闭压缩气源160和第一截断阀170，开启封盖130上的限压排气阀140；

控制管式炉110按烘炉曲线升温，随时关注第一气压表180和第二气压表240的读数；若第二气压表240显示压力读数稳定增加，限压排气阀140开始排气，再度开启真空泵200和第二截断阀210，使第二气压表240显示压力下降，第一气压表180无明显变化表明该砌筑体密封性完好，耐火泥浆使用无泄漏气体的安全风险；若第二气压表240在某一温度下读数急剧升高，趋于与第一气压表180持平，表明泥浆在该温度下收缩较大，存在安全风险。

试验完毕后关停管式炉110，开启第三截断阀230和泄气阀260，并使调节减压阀250处于完全排气状态，将进气管150、出气管190和试样筒350内压缩气体排出，当冷却至室温后关闭所有阀，取出试样筒350进行清理。

本实施例提供的评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置及方法能够快速准确的评估耐火泥浆在砌筑体中收缩安全风险，而不像现有装置和测量标准一样对耐火泥浆在自由状态下的收缩安全风险进行评估，使对耐火泥浆收缩性能的评估更接近于实际使用状态，该装置和方法能够模拟耐火泥浆的干燥过程并对气压实施监测，从而精确的评判出现风险的温度点。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (7)

1.一种评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置，其特征在于，其包括炉支座及设于所述炉支座上的管式炉，所述管式炉具有贯穿其上下表面的炉腔，所述炉腔内设有试样筒，所述试样筒的顶部连接有用于封闭其端部的可拆卸的封盖，所述封盖连接有限压排气阀，所述限压排气阀通过进气管连接有压缩气源，所述进气管还设有第一截断阀和第一气压表，所述炉支座连接有一端连通所述试样筒底部的出气管，所述出气管的另一端连接有真空泵，所述出气管还设有第二气压表和位于所述第二气压表和所述真空泵之间的第二截断阀，所述试样筒内设有与其内壁适应的圆柱形试样块，所述试样块由半圆柱形的第一试块、第二试块及粘结所述第一试块和所述第二试块的耐火泥浆组成。

2.根据权利要求1所述的评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置，其特征在于，所述出气管连接有排气管，所述排气管上设有第三截断阀。

3.根据权利要求1所述的评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置，其特征在于，所述进气管上设有减压阀，所述减压阀位于所述压缩气源和所述第一截断阀之间。

4.根据权利要求1所述的评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置，其特征在于，所述进气管还连接有泄气阀，所述泄气阀与所述进气管的连接处位于所述减压阀和所述压缩气源之间。

5.根据权利要求1所述的评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置，其特征在于，所述试样筒的内壁设有多个沿其周向布置用以支撑试样的限位挡板。

6.根据权利要求1所述的评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置，其特征在于，所述炉支座向下凹陷形成位于所述炉腔下方的凹槽，所述试样筒的底部抵压所述凹槽底壁。

7.一种评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的方法，其特征在于：其是使用如权利要求1所述的评估耐火泥浆在砖缝中收缩安全风险的装置进行的，包括以下步骤：

将所述管式炉设于所述炉支座上，将试样筒插入所述管式炉的炉腔；

将半圆柱形的第一试块和第二试块使用耐火泥浆粘结组成圆柱形的试样块，将所述试样块放入所述试样筒内，并在所述试样块和所述试样筒内壁之间填充耐火泥浆形成密封；

控制所述真空泵和所述第二截断阀开启，将所述试样筒内位于所述试样块下方的空间抽真空至预设压力，控制所述管式炉开启，关闭所述真空泵和所述第二截断阀，控制所述压缩气源和所述第一截断阀开启，使所述限压排气阀受到预设压力；

控制所述管式炉按预设烘炉曲线加热所述试样筒，通过所述第一气压表和所述第二气压表的压力数值评估耐火泥浆的收缩安全风险。

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