[發明專利]一種耐火材料高溫抗熱震性的測試裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201010118949.3
• 申請日: 2010-03-02
• 公開（公告）號: CN101776556A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 葛山;尹玉成;劉志強;祝洪喜;蔡鄂漢
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G01N3/60
• 分類號: G01N3/60;G01N3/06
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 樊戎

技術領域

本發明屬于耐火材料的測試裝置，具體涉及一種耐火材料高溫抗熱震性的測試裝置及其使用方法。

背景技術

耐火材料所服務的高溫行業，工作條件非常惡劣。耐火材料在使用過程中往往會受到急冷急熱的作用，在這種情況下，耐火材料的內部就會產生熱應力，當熱應力大于耐火材料的內部結合強度時，就會對耐火材料造成損壞，這種損壞的表現形式主要以開裂和剝落為主。熱震損壞是決定耐火材料使用壽命的重要因素之一，新型高熱震性耐火材料的開發和工程用耐火材料都需要對其熱震穩定性進行評價，故熱震穩定性是耐火材料的一項重要性能指標。

目前，主要采用兩種方式對耐火材料的熱震穩定性進行評價：一種是水急冷急熱法；另一種是空氣急冷法，這兩種方法又以水急冷法為主。水急冷法測試的條件是把試樣14迅速推進加熱到1100±10℃并保溫15min后的加熱爐內，此過程中要求加熱爐的溫度降低不超過50℃，且在5min內能夠恢復到1100℃，試樣14在此條件下保持20min。屆時從加熱爐內取出試樣14，將其熱端快速浸入到5～35℃流動的水中，浸入的深度要保證在50±5mm，距離水槽底部不小于20mm，在急冷過程中要保證流動水的溫升小于10℃。試樣14在水槽中急冷3min后，將試樣14從冷卻水中取出在空氣中放置不少于5min。觀察試樣14表面，當試樣14受測面破損率小于45％時，重復急熱急冷的步驟，直至試樣14的受熱面的面積破損率達到50±5％，記錄急冷急熱循環的次數，作為評價耐火材料熱震穩定性的指標。

但上述檢測所用的設備都是人工控制進行的，存在以下缺點：

一是爐門開啟時，爐內溫度向外輻射，人工操作環境差；

二是人工控制急熱、急冷、空氣中放置的時間，由于循環次數多，操作人員容易疲勞，每個時間段都易造時間控制不準，忘時、延時的情況時有發生，直接影響結果的準確性；

三是人工記錄試驗次數，容易忘記或者多記；

四是由于試驗是簡單重復循環試驗，試驗的時間很長，人工操作，費力費時；

五是人工對試樣14試驗面的破損率進行判別，誤差較大。

發明內容

本發明目的是克服現有的測試技術缺陷，目的是提供一種自動化程度強、測試結果準確和測試效率高的耐火材料高溫抗熱震性的測試裝置及其測試方法。

為實現上述上述目的，本發明采用的技術方案是由耐火材料高溫熱震性的測試裝置和耐火材料高溫熱震性的測試方法兩部分組成。

耐火材料高溫熱震性的測試裝置：加熱爐安裝在支架的后半部上，加熱爐內裝有發熱體和熱電偶，加熱爐的爐門前設置有冷卻水箱，冷卻水箱安裝在支架的前半部下方，爐門和冷卻水箱的前方設置有門架，門架的上部安裝有3～6個攝像燈和3～6個攝像機。

兩個爐門氣缸的固定端分別鉸接在支架的前半部左、右兩側的下方，兩個爐門氣缸的伸縮端分別與爐門的兩側鉸接。

支架的前半部兩側設置有滑軌，滑軌上裝有滑動架；兩個滑動氣缸的固定端分別固定在加熱爐的左、右兩側爐體上，兩個滑動氣缸的伸縮端分別與滑動架的兩側連接。

兩個軸承座安裝在滑動架上，兩個軸承座與兩個滑軌分別位于沿滑軌方向的兩個鉛垂面上，夾磚器的回轉軸安裝在兩個軸承座的軸承內；回轉氣缸的缸體安裝在滑動架一側的側板上，回轉氣缸的旋轉端與軸承座內的軸承同中心，回轉氣缸的旋轉端通過聯軸器與夾磚器同側的回轉軸聯接。

定位氣缸的固定端水平安裝在滑動架另一側的側板上，定位氣缸的伸縮端的定位卡正對著安裝在夾磚器同側上的定位銷，該定位銷位于當試樣正對加熱爐爐口時定位卡所正對著夾磚器的側壁處。

空壓機通過氣管與電磁閥閥塊的閥口A連接，電磁閥閥塊的閥口C、D分別通過兩個氣管與定位氣缸的兩氣孔連接，電磁閥閥塊的閥口E、F通過兩個氣管分別與回轉氣缸的兩氣孔連接，電磁閥閥塊的閥口G通過氣管與兩個爐門氣缸的相對應的一個氣孔并聯連接，電磁閥閥塊的閥口H通過氣管與兩個爐門氣缸相對應的另一個氣孔并聯連接，電磁閥閥塊的閥口I通過氣管與兩個滑動氣缸的相對應的一個氣孔并聯連接，電磁閥閥塊的閥口J通過氣管與兩個滑動氣缸相對應的另一個氣孔并聯連接，電磁閥閥塊的閥口K與大氣相通；計算機通過電纜與電磁閥閥塊的控制端B連接。

計算機通過控制器分別與3～6個攝像燈和3～6個攝像機的電源控制開關25連接，3～6個攝像機的信號線分別與計算機連接；熱電偶與計算機內的溫度采集板連接，計算機內的電源程序控制板與電源裝置連接，電源裝置與發熱體電連接，計算機與顯示屏電連接，計算機內裝有測試控制軟件。