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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

  1. 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。
  2. 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 ℃

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 ℃
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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 ℃。
  5. 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。
  6. 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 ℃
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
功率 6-100 kW 分档配置

五、常见问题与注意事项

  1. 试样开裂或标记脱落:重新制样;
  2. 温差超标:检查均温带热电偶位置、硅钼棒老化、炉门密封;
  3. 垫砂粘连:更换高纯氧化铝垫砂并控制粒度 0.2-0.5 mm;
  4. 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。

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