耐火制品重烧线变化及其试验方法:重烧线变化实验炉
重烧线变化指试样在加热到规定温度,保温一定时间,冷却到室温后所产生的残存膨胀或收缩。
耐火制品重烧线变化及其试验方法(基于现行国标 GB/T 5988-2004 与 GB/T 3997.1-1998)
一、概念与意义
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定义
重烧线变化(Permanent Linear Change,PLC)是指耐火制品在规定的高温下再次烧成并冷却至室温后,其长度不可逆转的相对变化,以百分率表示,正值为膨胀,负值为收缩。 -
工程意义
PLC 越小,说明制品的高温体积稳定性越好,窑炉热工结构在服役时产生的二次应力就越低,寿命越长。
二、试验标准摘要
对象 | 现行标准 | 最高试验温度 | 保温时间 | 试样尺寸 | 恒温区温差要求 |
---|---|---|---|---|---|
致密定形制品 | GB/T 5988-2004 |
由产品技术条件规定, 常用 1500 ℃、1600 ℃、1650 ℃ |
5 h(或产品标准规定) |
50 mm×50 mm×(60±2) mm 长方体 或 Φ50 mm×(60±2) mm 圆柱体 |
≤±10 ℃
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定形隔热制品 | GB/T 3997.1-1998 | 由产品技术条件规定 | 同上 | 按标准附录 | ≤±10 ℃ |
三、试验流程(以致密制品为例)
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制样
• 从同批 3 块制品上各取 1 个试样;
• 两端磨平且平行;
• 在 110 ℃±5 ℃ 烘干 2 h,冷却至室温。 -
初测长 L₀
用百分表或激光测长仪在 4 个对称点测量,取平均,精度 0.05 mm,并在测量点做标记。 -
装炉
• 炉膛均温带温差 ≤±10 ℃;
• 试样平放或竖放,互不接触;
• 垫 0.5-1 mm 高纯氧化铝垫砂,防止粘连。 -
升温-保温
• 室温-800 ℃:≈10 ℃/min;
• 800-1200 ℃:3-5 ℃/min;
• >1200 ℃:1-3 ℃/min;
• 达到试验温度后保温 5 h(或技术条件规定时间),温度波动 ≤±10 ℃。 -
冷却与复测
炉内自然冷却至 <100 ℃ 出炉,再次测量标记点长度 L₁。 -
计算与判定
重烧线变化率 Lc = [(L₁ – L₀)/L₀] ×100 %,结果取 3 个试样的平均值,修约到小数后一位。
• 同室复验误差 ≤|0.01 %|;
• 异室复验误差 ≤|0.02 %|
四、重烧线变化试验炉技术
项目 | 典型指标 |
---|---|
最高长期温度 | 1600-1700 ℃ |
恒温区有效温差 |
≤ ±10 ℃
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升温速率 | 0-10 ℃/min 可编程 |
保温精度 | ±1-2 ℃ |
炉膛有效尺寸 | 530×240×190 mm、620×310×250 mm 等,可按砖型定制 |
控制方式 |
智能 PID、50 段程序,可接电脑全自动记录
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功率 | 6-100 kW 分档配置 |
五、常见问题与注意事项
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试样开裂或标记脱落:重新制样;
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温差超标:检查均温带热电偶位置、硅钼棒老化、炉门密封;
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垫砂粘连:更换高纯氧化铝垫砂并控制粒度 0.2-0.5 mm;
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数据偏差:定期校验热电偶、百分表或激光测长仪。
六、报告内容
按 GB/T 5988-2004 第 8 条要求,报告须包括:委托单位、试样名称编号、试验炉型号、试样尺寸及炉内位置、试验温度/时间、单值及平均 Lc、试验单位与人员、日期等。耐火制品重烧线变化试验是评价高温体积稳定性的核心检测项目。严格遵循 GB/T 5988 或 GB/T 3997.1,使用恒温区温差 ≤±5 ℃ 的重烧试验炉、规范制样与精确测长,即可获得可靠数据,为耐火材料的研发、质检与服役安全提供依据。