[發明專利]一種耐火材料抗渣試樣及其制備方法

有效

• 申請號: 201610017520.2
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105424444B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 孫紅剛;李鵬濤;王剛;閆雙志;趙世賢;杜一昊
• 申請（專利權）人: 中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;C04B35/66;C04B35/101
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所(普通合伙) 41118
• 代理人: 盧洪方

本發明屬于耐火材料領域，主要涉及一種耐火材料抗渣試樣及其制備方法。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（1）和盛鐵區（2）；反應區（1）與盛鐵區（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（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。本發明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。

技術領域

本發明屬于耐火材料領域，主要涉及一種耐火材料抗渣試樣及其制備方法。

背景技術

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，以及環境的溫度、壓強、氣氛等都對耐火材料的抗渣性產生影響。

在實際生產和工業應用中，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。

美國材料與試驗協會提出了耐火材料的回轉抗渣試驗方法標準（ASTM C874-11aStandard 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則形狀，然后通過耐火泥漿涂抹粘接的方式實現了多個樣品的拼接組合；其抗渣試樣的優點在于可以保留市售產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。

我國現行國家標準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——靜態坩堝法，它是將耐火材料樣品制成坩堝狀，給坩堝內裝上試驗渣后置于爐膛內，讓高溫下熔渣與坩堝發生反應，以熔渣對坩堝試樣剖面的侵蝕量和滲透量來評價耐火材料抗渣性的優劣；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，無法實現多材質的相互拼接組合。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提出一種耐火材料抗渣試樣及其制備方法。