JP2002372484A - 耐火物の圧縮クリープ試験装置 - Google Patents

耐火物の圧縮クリープ試験装置

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JP2002372484A
JP2002372484A JP2001178926A JP2001178926A JP2002372484A JP 2002372484 A JP2002372484 A JP 2002372484A JP 2001178926 A JP2001178926 A JP 2001178926A JP 2001178926 A JP2001178926 A JP 2001178926A JP 2002372484 A JP2002372484 A JP 2002372484A
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test apparatus
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Hideo Asakura
朝倉秀夫
Hiroshi Minamisono
南園広志
Masayuki Nakamu
中務正幸
Masahiro Okazaki
岡崎昌博
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Shinagawa Refractories Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱間における耐火物の変位測定を高精度で行
うことができる圧縮クリープ試験装置を提供する。 【解決手段】 試験片(11)がセットされる加熱炉
(4)の温度をコントロールする加熱手段と、試験片の
温度を求めるための温度測定手段と、試験片の上面及び
下面に接する上下加圧部材(8,9)を通して試験片に
圧力を加えるための加圧手段(12)と、加圧手段によ
り発生した試験片の変形量を求めるための変位測定手段
(1,2)とを備えた耐火物の圧縮クリープ試験装置で
あって、変位測定手段が、レーザー変位測定方式により
上下加圧部材に設けられた指標間の変位を測定するよう
にしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐火物の熱間にお
ける変位測定、特に圧縮クリープ試験を高精度で行うこ
とができる耐火物の圧縮クリープ試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】耐火れんがの圧縮クリープ試験方法とし
てはJIS R 2658がある。この試験方法は耐火
れんがの一定の圧力および温度で圧縮クリープを示差法
によって測定する試験方法である。図6は圧縮クリープ
を示差法で測定する試験方法を説明する図、図7は図6
の要部詳細図である。試験片1は加熱炉内に設けられた
支持棒2と加圧棒3の間に分離円板4,5を介してセッ
トされ、図示しない加圧装置より加圧棒3、分離円板4
を介して一定の荷重が加えられるようになっている。分
離円板4には内筒6が、分離円板5には外筒7がそれぞ
れ当接し、試験片の変位は内筒6と外筒7の相対変位と
して測定装置8で検出され、加熱炉の温度は制御用熱電
対9で測定され、試験片の温度は、内筒6内に配置され
た中心熱電対10で測定されるように構成されている。
【0003】このような構成において、制御用熱電対9
で測定しながら加熱炉を常温から所定の温度まで所定の
速度で昇温し、試験片1の中心温度および試験片の高さ
(試験片の変位)を内筒と外筒を介して示差測定法によ
って測定記録する。
【0004】また、上記試験方法に類似した先行技術と
して、低荷重で安定的に破壊させるためにノッチを切り
込んだ試験片を加熱炉内の凹面形状の荷重受台にセット
し、加圧手段により荷重を印加してサンプルを固定する
上側治具の最下端の変位を検出して破壊エネルギーを測
定し、サンプルの下端中央部の変位を検出して静弾性率
を測定し、また、加熱炉の後壁と前扉に十字スリット状
の光透過窓を設けて、縦方向と横方向にレーザー光を照
射して受光することにより変位検出してポアソン比の測
定を行えるようにした熱間変位−荷重測定システム(特
許公報第2578994号)がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】JIS R 2658
では、試験片の変位測定に際し、内筒と外筒が変形し易
いため測定誤差が大きく、さらに測定値に内筒と外筒の
膨張が含まれるため補正をしなければならない。また、
指示値は試験片のみの変形量を示すものではなく、下側
分離円板の膨張およびクリープ変形量が加算されたもの
であり、補正しなければ正確な変形量が求められない。
【0006】特許公報第2578994号の場合は測定
中にサンプルの傾きが生じた場合にサンプルの対角線上
の角部間における変位を測定することになり、正確なサ
ンプル中心部分の変形量の測定ができない。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するもので、主に熱間における耐火物の変位測定を高精
度で行うことができる圧縮クリープ試験装置を提供する
ものである。そのために、本発明は、試験片がセットさ
れる加熱炉の温度をコントロールする加熱手段と、試験
片の温度を求めるための温度測定手段と、試験片の上面
及び下面に接する上下加圧部材を通して試験片に圧力を
加えるための加圧手段と、加圧手段により発生した試験
片の変形量を求めるための変位測定手段とを備えた耐火
物の圧縮クリープ試験装置であって、前記変位測定手段
は、レーザー変位測定方式により前記上下加圧部材に設
けられた指標間の変位を測定することを特徴とする。ま
た、本発明は、前記指標が加圧部材と試験片とが接する
加圧部から外周方向に離間した位置で、かつ、変位測定
用レーザー照射方向と直交する方向に左右対称に上下加
圧部材の面に各2個所設けられ、前記変位測定手段は、
上下加圧部材の各2個所の指標間の変位測定データを平
均した値を試験片の変形量とすることを特徴とする。ま
た、本発明は、前記指標が、試験片の中心に対応する位
置で、かつ、試験片の加圧面と面一に形成された凸状の
先端部であることを特徴とする。また、本発明は、前記
圧縮クリープ試験装置が加熱手段、温度測定手段、加圧
手段、変位測定手段を一連のプログラムによりコンピュ
ータ制御しうるとともに測定結果を出力可能であること
を特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は本発明のクリープ試験装置の側面概
略図、図2はクリープ変位測定装置概念図である。図1
において、試験片11は前部の炉蓋3側から電気炉4内
に挿入され、炉内に設けられた支持棒7と加圧棒6の間
に下部分離円板8、上部分離円板9を介してセットされ
る。加圧棒6は炉の天井部から外部に延びて炉外に設置
されたサーボモータ式荷重機構12より加圧棒6、上部
分離円板9を介して試験片に荷重を加えるように構成さ
れている。炉の前後にはレーザ送光部1、レーザ受光部
2が配置され試験片11に対してレーザ光13を照射
し、後述するような方法で試験片の変位が測定される。
【0009】図2において、試験条件はパソコン15上
の初期設定画面において入力される。本実施例では昇温
速度6℃/分、目標温度1400℃、荷重1MPa、保
持時間5時間等を入力すると、パソコン15からGP−
IB16、荷重制御器17を経由してサーボモータ式荷
重機構12で試験片11に所定荷重を設定する。変位測
定用レーザ光13は、レーザ送光部1からレーザ受光部
2を経由してレーザ表示部14に取り込まれGP−IB
16を介してパソコン15に変位データとして送られ
る。
【0010】電気炉内の温度制御指示は、パソコン15
からRS−232C18を経由してプログラムコントロ
ーラ19から自動的に電気炉内の発熱体を発熱させ、熱
電対で炉内温度を計測しながら昇温を行う。試験片の温
度は、試験片直近の熱電対で測定し、温度計21を通し
てRS−232C18を経由してデジタルデータとして
パソコン15に取り込まれる。
【0011】パソコン15が温度計21を経由して読み
込んだ温度が1℃上昇する毎に自動的にデータの取り込
みを行う。レーザ変位計データは、2台の変位をそれぞ
れ取り込み、パソコン15内で2台の平均値を基に試験
片高さに対しての変化率として、パソコン15画面上に
膨張グラフ曲線として表示される。その後、所定温度に
保持した後も試料の寸法変化を、レーザ変位計データと
して取り込み、目標温度での変位を0としてそこからの
変位変化を曲線にしたものがクリープ曲線として膨張曲
線の後に表示される。場合によっては、冷却中の試料の
寸法変化を昇温時と同様に測定する場合もある。常温ま
での測定が終了すると、自動的に電気炉4が停止し、試
験を終了する。測定したデータは、パソコン15内のハ
ードディスクに保存され、試料番号で選択すると、自動
的にプリンタ20で報告書が作成される。
【0012】次に、本発明で使用する上下分離円板と、
試験片変位の測定方法の詳細について説明する。図3は
本発明の上下分離円板を説明する図である。本実施例で
は、試験片11としてJIS R 2658の圧縮クリ
ープ試験方法と同形状(直径50mm×長さ50mm)
のものを用い、これを上下から保持する上下分離円板と
しては直径70mmのものを用いる。分離円板の試験片
と接する面には図3(a)(平面図)、図3(b)(斜
視図)で示すように、分離円板の中心に対して対称に両
側に目標指標30を形成する。目標指標30は、分離円
板と試験片の中心を一致させたとき、試験片より外周側
で、円の中心から等距離にある平行な2本の弦31に対
して円の中心から下ろした垂線の延長線と一致し、弦3
1から弦が見込む円弧32までの線分である。そして、
弦31と円弧32間の領域を左右対称に分ける中心線
(前記垂線の延長線と一致)を境にして、中心線の両側
の領域を斜面状に切り取ったときの稜線が目標指標30
であり、精密加工により形成される。したがって、目標
指標30は試験片端面の中心に対応する分離円板の両側
対称位置に形成され、試験片の端面と面一となり、目標
指標30の変位は試験片の端面の変位を表すことにな
る。
【0013】図4は試験片変位の測定方法の詳細を説明
する図で、図4(a)は正面図、図4(b)は平面図で
ある。直径70mmの上下の分離円板8,9には、直径
60mmの支持棒7及び加圧棒6の合わせ面(目標指標
を形成した面と反対側の面)に直径60.5m×深さ2
mmの落とし込み穴10が精密加工してあり、分離円板
が支持棒、加圧棒の中心にセット出来る構造となってい
る。サーボモータ式荷重機構12(図1参照)を操作し
て加圧棒6を上昇させ、固定した支持棒7に下部分離円
板8を目標指標30が上側になるように載せ、その中央
に直径50mm×長さ50mmの試験片11を載せる。
次いで試験片11上部中央に目標指標が下側になるよう
に上部分離円板9を載せ、次いで、サーボモータ式荷重
機構12を操作して加圧棒6を下降させ、上部分離円板
9の落とし込み穴10に加圧棒6を合わせて試験片11
に所定の荷重を加える。荷重は一般的に直径50mm×
長さ50mmの試験片の場合、1MPであり、総荷重と
しては196.25kg掛けることになる。
【0014】変位測定用レーザ光は、上下分離円板8、
9の両側の目標指標30に直交するように当て、目標指
標の変位を常温から熱間(最大1600℃)で測定す
る。試験片の左右方向(図4(b)の上下方向)の傾き
は、2箇所の目標指標30,30を2台のレーザ変位測
定器で同時に測定して平均化することでより正確に測定
することができる。奥行き又は前後方向(図4(b)の
左右方向)の傾きに対しては、目標指標が試験片の中心
部に形成されているので、目標指標の変位により平均化
した値として測定することができる。結果として、試験
片の左右前後に対して変位の平均値の変化を精度よく測
定できる。また、上下の目標指標と試験片の上下端面は
面一であるので、上下の目標指標間の変位を測定するこ
とで、試験片の高さ方向の伸び縮みを分離円板等の膨張
を考慮した補正を行わないで、耐火物の試験片の荷重下
膨張収縮クリープの値が精度よく正確に測定できる。
【0015】次に、クリープ変位測定の手順を図5によ
り説明する。図5はレーザ送光部、電気炉、レーザ受光
部の位置関係を平面的に示した概念図である。まず、図
5(a)に示すように、2台のレーザー送光部1,1を
電気炉4からレール5上を左側(図の上側)へ平行移動
させる。次いで、図5(b)に示すように、電気炉4前
面の炉蓋3を手前に引き出した後、右側(図の下側)へ
平行移動させて炉を開き、試料片11をセットできるよ
うにする。次いで、図4に示したように、支持棒7、下
部分離円板8、試験片11、上部分離円板9、加圧棒6
をセットし、サーボモータ式荷重機構により試験片11
に所定の荷重を加える。
【0016】次に、図5(c)に示すように、2台のレ
ーザー送光部1,1をレール5上を右側(図の下側)へ
移動させ、電気炉4の前部の所定位置(原点)にセット
する。次いで、レーザー表示部14(図2参照)のスイ
ッチをONにし、レーザー光が目標指標をしっかり捕ら
えているか確認調整を行う。
【0017】試験片11と上下分離円板の目標指標のセ
ット状況確認後、次いで開いた炉蓋3を左に移動させて
閉めた後、2台のレーザー変位測定器により、変位測定
を行う。
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、試験片上
下の分離円板の両側2箇所に試験片の中心部に対応する
位置に試験片の端面と面一で目標指標を形成し、この目
標指標にレーザ光を照射してその変位を測定するように
したので、試験片の左右前後の傾き対して変位の平均値
の変化を精度よく測定でき、また、試験片の高さ方向の
伸び縮みを分離円板等の膨張を考慮した補正を行わない
で、精度よく正確に測定することが可能となり、主に熱
間における耐火物の変位測定を高精度で行うことができ
る圧縮クリープ試験装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のクリープ試験装置の側面概略図であ
る。
【図2】 クリープ変位測定装置の概念図である。
【図3】 上下分離円板を説明する図である。
【図4】 試験片変位の測定方法の詳細について説明す
る図である。
【図5】 クリープ変位測定の手順を説明する概念図で
ある。
【図6】 圧縮クリープを示差法で測定する試験方法を
説明する図である。
【図7】 図6の要部詳細図である。
【符号の説明】
1…レーザ送光部、2…レーザ受光部、3…炉蓋、4…
電気炉、6…加圧棒、7…支持棒、8…下部分離円板、
9…上部分離円板、11…試験片、12…サーボモータ
式荷重機構、13…レーザ光、14…レーザ表示部、1
5…パソコン、17…荷重制御器。
フロントページの続き (72)発明者 中務正幸 東京都千代田区九段北四丁目1番7号 品 川白煉瓦株式会社内 (72)発明者 岡崎昌博 東京都千代田区九段北四丁目1番7号 品 川白煉瓦株式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA24 BB06 BB28 DD03 FF02 GG04 HH11 JJ01 JJ07 UU09 2G061 AA02 AB02 AC03 CA05 CB03 DA12 EA01 EA02 EB07 EC02

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試験片がセットされる加熱炉の温度をコ
    ントロールする加熱手段と、試験片の温度を求めるため
    の温度測定手段と、試験片の上面及び下面に接する上下
    加圧部材を通して試験片に圧力を加えるための加圧手段
    と、加圧手段により発生した試験片の変形量を求めるた
    めの変位測定手段とを備えた耐火物の圧縮クリープ試験
    装置であって、前記変位測定手段は、レーザー変位測定
    方式により前記上下加圧部材に設けられた指標間の変位
    を測定することを特徴とする耐火物の圧縮クリープ試験
    装置。
  2. 【請求項2】 前記指標は加圧部材と試験片とが接する
    加圧部から外周方向に離間した位置で、かつ、変位測定
    用レーザー照射方向と直交する方向に左右対称に上下加
    圧部材の面に各2個所設けられ、前記変位測定手段は、
    上下加圧部材の各2個所の指標間の変位測定データを平
    均した値を試験片の変形量とすることを特徴とする請求
    項1記載の耐火物の圧縮クリープ試験装置。
  3. 【請求項3】 前記指標は、試験片の中心に対応する位
    置で、かつ、試験片の加圧面と面一に形成された凸状の
    先端部であることを特徴とする請求項1または2記載の
    耐火物の圧縮クリープ試験装置。
  4. 【請求項4】 前記圧縮クリープ試験装置は加熱手段、
    温度測定手段、加圧手段、変位測定手段を一連のプログ
    ラムによりコンピュータ制御しうるとともに測定結果を
    出力可能であることを特徴とする請求項1乃至3何れか
    記載の耐火物の圧縮クリープ試験装置。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005321382A (ja) * 2004-04-06 2005-11-17 Toyota Motor Corp 圧縮クリープ試験装置
JP2008111723A (ja) * 2006-10-30 2008-05-15 Kurosaki Harima Corp 圧縮試験方法及び圧縮試験機、並びにプログラム
JP2008170188A (ja) * 2007-01-09 2008-07-24 Chugoku Electric Power Co Inc:The クリープ試験方法、試験体の製造方法、及び固定具
JP2009300347A (ja) * 2008-06-17 2009-12-24 Asahi Organic Chem Ind Co Ltd 鋳型特性の評価方法及び鋳型特性評価用テストピース
JP2011069702A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Keihin Corp クリープ量測定装置
JP2012037535A (ja) * 2011-11-18 2012-02-23 Chugoku Electric Power Co Inc:The 固定具
KR101209379B1 (ko) 2011-04-18 2012-12-06 한국원자력연구원 사용후핵연료용 크리프 시험장치
KR101362707B1 (ko) 2012-06-18 2014-02-13 한국원자력연구원 핵연료 피복관의 변형량 측정장치
KR101767761B1 (ko) * 2015-12-22 2017-08-14 주식회사 포스코 전기강판의 점적율 실험장치
CN107703000A (zh) * 2017-10-09 2018-02-16 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 一种下加荷装置及基于其上的耐火材料试验加卸荷方法
CN111103201A (zh) * 2019-12-30 2020-05-05 彩虹显示器件股份有限公司 一种溢流砖热变形载荷应力加载方法
CN113029005A (zh) * 2021-04-08 2021-06-25 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种地裂缝三向位移监测装置及地裂缝三向位移监测方法
KR20220049138A (ko) * 2020-10-14 2022-04-21 수원대학교산학협력단 조적시편 압축강도 시험장치 및 이를 이용한 시험방법

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005321382A (ja) * 2004-04-06 2005-11-17 Toyota Motor Corp 圧縮クリープ試験装置
JP4603922B2 (ja) * 2004-04-06 2010-12-22 トヨタ自動車株式会社 圧縮クリープ試験装置
JP2008111723A (ja) * 2006-10-30 2008-05-15 Kurosaki Harima Corp 圧縮試験方法及び圧縮試験機、並びにプログラム
JP2008170188A (ja) * 2007-01-09 2008-07-24 Chugoku Electric Power Co Inc:The クリープ試験方法、試験体の製造方法、及び固定具
JP2009300347A (ja) * 2008-06-17 2009-12-24 Asahi Organic Chem Ind Co Ltd 鋳型特性の評価方法及び鋳型特性評価用テストピース
JP2011069702A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Keihin Corp クリープ量測定装置
KR101209379B1 (ko) 2011-04-18 2012-12-06 한국원자력연구원 사용후핵연료용 크리프 시험장치
JP2012037535A (ja) * 2011-11-18 2012-02-23 Chugoku Electric Power Co Inc:The 固定具
KR101362707B1 (ko) 2012-06-18 2014-02-13 한국원자력연구원 핵연료 피복관의 변형량 측정장치
KR101767761B1 (ko) * 2015-12-22 2017-08-14 주식회사 포스코 전기강판의 점적율 실험장치
CN107703000A (zh) * 2017-10-09 2018-02-16 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 一种下加荷装置及基于其上的耐火材料试验加卸荷方法
CN107703000B (zh) * 2017-10-09 2024-01-30 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 一种下加荷装置及基于其上的耐火材料试验加卸荷方法
CN111103201A (zh) * 2019-12-30 2020-05-05 彩虹显示器件股份有限公司 一种溢流砖热变形载荷应力加载方法
KR20220049138A (ko) * 2020-10-14 2022-04-21 수원대학교산학협력단 조적시편 압축강도 시험장치 및 이를 이용한 시험방법
KR102433307B1 (ko) 2020-10-14 2022-08-18 수원대학교산학협력단 조적시편 압축강도 시험장치 및 이를 이용한 시험방법
CN113029005A (zh) * 2021-04-08 2021-06-25 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种地裂缝三向位移监测装置及地裂缝三向位移监测方法

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