GB/T30873-2014
耐火材料抗热震性试验方法
Refractorymaterials—Determinationofthermalshockresistance
- 中国标准分类号（CCS）Q40
- 国际标准分类号（ICS）81.080
- 实施日期2015-04-01
- 文件格式PDF
- 文本页数10页
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耐火材料抗热震性试验方法
国家标准 GB/T30873一2014 耐火材料抗热震性试验方法 Refractorymaterials一Determinationofthermalshoekresistanee 2014-07-24发布 2015-04-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T30873一2014 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 原理 方法l(水急冷法-直形砖试样 方法2(水急冷法-小试样 方法3(空气急冷法 方法4(空气自然冷法 试验报告
GB/T30873一2014 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由全国耐火材料标准化技术委员会(SAC/TC193)提出并归口
本标准起草单位:中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司,郑州安耐克实业有限公司、安徽瑞泰新 材料科技有限公司、河南省新密正泰耐材有限公司、郑州市振东科技有限公司
本标准主要起草人王秀芳、李富朝、张金龙、王建军、侯会峰、孙庚辰、王俊超董红芹、张周明 陈伟、章艺、曹海洁、姜东梅
GB/T30873一2014 耐火材料抗热震性试验方法 范围 本标准规定了耐火材料抗热震性试验方法的术语和定义、原理,设备、试样,试验步骤,结果表述与 处理及试验报告
本标准适用于耐火材料抗热震性的测定
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T7321定形耐火制品试样制备方法 GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB:/T10325定形耐火制品验收抽样检验规则 GB/T17617耐火原料和不定形耐火材料取样 GB/T18930 耐火材料术语 YB/T5116粘土质和高铝质耐火可塑料试样制备方法 YB/5202.1不定形耐火材料试样制备方法第1部分;耐火浇注料 术语和定义 GB/T18930界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 水急冷法waterquenehing 试样经受急热后,以5C~35C流动的水作为冷却介质急剧冷却的方法
3.2 空气急冷法cmpresedairquenching 试样经受急热后,以常温下0.1MPa压缩空气作为冷却介质急剧冷却的方法
3.3 空气自然冷法airquenehing 试样经受急热后,以自然状态下空气作为冷却介质冷却的方法
原理 在规定的试验温度和冷却介质条件下,，一定形状和尺寸的试样,在经受急热急冷的温度突变后,根 据其破损程度来确定耐火材料的抗热震性
GB/T30873一2014 方法1水急冷法-直形砖试样 5.1 适用范围 适用于致密硅酸铝质耐火材料,不适用于碱性耐火材料、硅质耐火材料、熔铸耐火材料、显气孔率大 于45%的耐火材料或与水产生化学作用以及因热震次数太少而难以判定其抗热震性能优劣的耐火材 料
以直形砖为试样
5.2设备 5.2.1试验炉 采用电加热炉,装样区内炉温分布均匀,保证试样受热端任意两点之间的温差不大于15C,均温区 应足以容纳3块以上试样同时进行试验
热电偶测温端距试样受热端面10mm20mm 5.2.2流动水槽 至少可容纳3块以上试样同时进行急冷,并保证流人和流出水槽水的温升不得大于10C
5.2.3试样夹持器 能同时夹持3块以上试样,并能调节试样人炉及人水深度
5.2.4方格网,网孔尺寸5mmX5mm 5.2.5电热鼓风干燥箱,室温300C
5.2.6温度计,精确到1
5.2.7钢板尺,精确到1 mm
5.3试样 5.3.1取样 定形耐火制品按照GB/T10325,不定形耐火材料按GB/T17617的规定进行,或协商确定
5.3.2试样的形状尺寸和制备 mm×1141 1×65(75mm 采用230 的直形砖试样 mm 定形耐火制品试样的制备按照GB/T7321的规定进行
当砖型较大时,可以在大砖上切取符合上 述尺寸要求的试样,每块制品上只能切取一个试样
不定形耐火材料试样的制备按YB/T51l6、YB/T5202.1或相关规定进行 5.4试验步骤 5.4.1将试样在电热干燥箱中于110士5C下干燥至恒量,也可根据双方约定进行
5.4.2将试样装在试样夹持器上,试样与试样间距不小于10mm,且试样不得叠放
要保证试样501 mm 长 -段能够经受急冷急热,在试样夹持部分,试样与试样间需用厚度大于10mm的隔热材料填充
用方 格网测量试样受热端面的方格数并记录 5.4.3将加热炉预加热到试验温度(1100C或协商的试验温度)士10,保温15min后,迅速将试样 mm士5mm, 移人炉膛内
受热端面距离炉门内侧应为50 ,距发热体表面应不小于30 用隔热材 mm
料及时堵塞试样及炉门的间隙
5.4.4试样人炉后,炉温降低应不大于50C,并于5min内恢复至试验温度
试样在试验温度下保持 20min mm,调 5.4.5迅速将试样受热端浸人5C35C流动的水中50mm士5mm 深,距水槽底不小于201
GB/T30873一2014 节水流量,使流人和流出水槽水的温升不大于10C
5.4.6试样在水槽中急剧冷却3min后立即取出,在空气中放置时间不小于5min
试样急冷时,应及 时关闭炉门,使炉温保持在试验温度士10C以内
54.7当试样在空气中保持5nin后,且炉温恢复至试验温度时,即可将试样受热端迅速移人炉内
反 55 复进行上述急冷急热过程,直至试验进行到试样受热端面破损一半或达到约定的次数时停止
5.4.8在热交替过程中,试样不应与炉门或水槽发生机械碰撞
5.5结果表述与处理 以试样受热端面破损一半(或以上)时所经历的急热急冷循环次数作为该试样的抗热震性次数
试样受热端面破损率的计算,用方格网直接测量试验前试样受热端面的方格数A，和试验后未破 损的方格数A,按式(1)计算试样受热端面破损率 -A A1 P= ×100% A 式中: 试样受热端面破损率,%; 试验前试样受热端面的方格数,单位为个 A 试验后试样受热端面未破损的方格数,单位为个 A 破损率取整数,结果按GB/T8170进行处理
当P=(50士5)%时,称试样受热端面破损一半
在急冷过程中,试样受热端面破损达一半(或以上)时,该次急热急冷循环作为有效计算
在试验过 程中,试样受热端面若受机械磨损或碰撞而破损时,则其试验作废 方法2(水急冷法-小试样 6.1适用范围 适用于致密硅酸铝质耐火材料,不适用于碱性耐火材料,硅质耐火材料,熔铸耐火材料、显气孔率大 于45%的耐火材料、与水产生化学作用以及因热震次数太少而难以判定其抗热震性能优劣的耐火材 料
以50mmx501 mm的圆柱体或40mmX40mmX160mm的长方体为试样 6.2设备 6.2.1试验炉 见5.2.1
6.2.2流动水槽 可容纳多个试样同时进行急冷,并保证流人和流出水槽水的温升不得大于10C,水槽中同时具有 可放置试样的支架,支架表面距水槽底部不小于20mm,以保证冷却水的正常流动,水槽中水的深度应 保证将试样全部浸人水中 6.2.3机械手或夹具 应能从炉内夹起试样放在试样冷却架上
6.2.4试样冷却架 应是铺有相互平行的耐火砖的钢架,可以放置50 mm×50mm圆柱形试样
6.2.5电热鼓风干燥箱,室温300C
6.2.6温度计,精确到1C
GB/T30873一2014 钢板尺,精确到1 mm 6.3 试样 6.3.1取样 定形耐火制品按照GB/T10325、不定形耐火材料按GB/T17617的规定进行,或协商确定 6.3.2试样的形状尺寸和制备 定形制品采用50mm×50mm的试样，每块制品上只能钻取一个试样
不定形耐火材料采用 40mm×40 n×160mm的试样
mm 定形耐火制品的制样按照GBy/T7321的规定进行
不定形耐火材料试样的制备按YB/T5116、YB/T5202.1或相关规定进行 6.4试验步骤 6.4.1将试样在电热干燥箱中于110C士5C下干燥至恒量,也可根据双方约定进行
6.4.2将加热炉预加热到(1100C或协商的试验温度)士10C,保温15min后,迅速将试样移人炉膛 内均温区内
试样不得叠放且彼此分离,试样之间的距离应不小于10 ,试样距发热体表面应不小 mm， 于30mm
6.4.3试样人炉后,炉温降低应不大于50C,并于5min内恢复至试验温度
试样在试验温度下保持 20min
6.4.4迅速将试样浸人5C35C流动的水中,调节水流量,使流人和流出水槽水的温升不大于10C
6.4.5试样在水槽中急剧冷却3min后立即取出置于冷却架上,在空气中放置时间不小于5min
试 样急冷时,应及时关闭炉门,使炉温保持在试验温度士10C以内
当试样在空气中保持了min后,且炉温恢复至试验温度时,即可将试样迅速移人炉内,反复进行 6.4.6 上述急冷急热过程,直至试验结束
6.4.7在热交替过程中,试样不应发生任何机械损失
6.4.8试验进行到试样出现可见裂纹或达到约定的次数时停止 6.5结果表述与处理 以试样出现可见裂纹时所经历的急热急冷循环次数作为该试样的抗热震性次数
在急冷过程中,试样出现裂纹时,该次急热急冷陌环作为有效计算
在试验过程中,试样受到外力 碰撞而破损时,则该试验作废 方法3(空气急冷法 7.1适用范围 该方法适用于碱性耐火材料、硅质耐火材料、熔铸耐火材料、与水产生化学作用以及因热震次数太 少而难以判定其抗热震性能优劣的耐火材料
同时也适用于致密硅酸铝质耐火材料,但测得的抗热震 次数与水急冷法测得的抗热震次数不同,二者之间无可比性
该方法不适用显气孔率大于45%的耐火 材料
7.2设备 7.2.1试验炉 见5.2.l
GB/T30873一2014 7.2.2吹气装置,带有直径8mm,长5mm的喷嘴 n×250mm×20 7.2.34001 nmm钢板,带有能固定试样的定位销
mmm 三点弯曲应力试验装置应满足下列条件 7.2.4 a)能够对试样施加不小于0.3MPa的三点弯曲应力,示值相对误差应小于士2%; 能够均匀地对试样施加载荷,并记录或指示其断裂时的最大负荷; b e)三点弯曲装置由彼此相互平行的两个下刀口和一个上刀口组成,刀口的曲率半径为5mm士 上刀口位于两个下刀口中心线上,偏离中心不大于土2, 0.5mm
mm
下刀口的间距为 100mm士lmm
7.2.5机械手或夹具 应能从炉内夹起试样放在试验冷却架上
7.2.6试样冷却架 mm,相互平行的耐火砖的钢架
铺有间距180 电热鼓风干燥箱,室温一300C
7.2.7 7.2.8钢板尺,精确到1mm
7.3试样 7.3.1取样 定形耐火制品按照GB/T10325,不定形耐火材料按GB/T17617的规定进行,或协商确定
7.3.2试样的形状尺寸和制备 采用(114士3)nmmX(64士2mm×64士2mm的长方体试样,试样长度方向的两相对面应平 行,张力面和压力面的平行度允许偏差不大于0.5mm,试样中部横切面的两对边平行度允许偏差不大 于0.2mm. 从每个样品上切取1个试样,且试样应从制品的工作端的角部制取,长度沿制品的工作面,若工作 面长度不足114 n,则可以沿制品的长度方向制取
制品的工作面为试样的喷吹面和张力面,应做好 mm 标记,不得有因制样而造成的裂纹及水化等缺陷,否则需重新制样
定形耐火制品试样的制备按照GB/T7321的规定进行
不定形耐火材料试样的制备拨YBT51s.,YBT582.1或相关规定进行
7.4试验步骤 7.4A，将干燥后的试样放人预加热到250C一30笔的电热鼓风干嫩箱内烘干至恒量,试样应以 长面放置
742将加热炉预加热至(s50C或协商的试验温度)土10c,保温15mm后,迅速将试样秘人炉膛内 立即关闭炉门,炉温降低应不大于50 C
从第一块试样放人.5min内炉温应恢复至试验温度土10c 试样在此温度下保持30n min.且应以一个长面放置,不得叠放
试样与试样,试样与炉膛之间的间隙不小 于10mm.
7.4.3用机械手或夹具将试样从炉内取出,迅速以一个长面紧靠定位销放在钢板上,使喷嘴正对着试 样喷吹面的对角线交点,用压缩空气吹5 min
7.4.4压缩空气为室温,应不含水滴
喷嘴前的压力始终为0.1MPa,喷嘴距离试样喷吹面中心约 100mm
7.4.5试样经压缩空气流急剧冷却5min后,立即取出,以喷吹面作为张力面,进行三点弯曲应力试验
应均匀加荷,施加的最大弯曲应力为0.3MPa 7.4.6当试样经受住了0.3MPa的三点弯曲应力,且炉温恢复至试验温度时,即可将试样迅速移人炉
GB/T30873一2014 内,反复以上过程,直至试验结束 7.4.7试样在急热急冷过程中爆裂而无法再进行弯曲应力试验或在三点弯曲应力试验中断裂时,则中 止试验;或者在试样进行到约定次数时终止试验
7.4.8试样在热交替过程中,不应发生碰撞,摔裂等外力损伤
反复热交替过程应连续进行
若因故 中断试验,应将试样放人250C一300C电热鼓风干燥箱中
连续试验时再按以上过程进行
硅质制 品不允许中断试验
7.4.9试样经压缩空气流急冷后,包括弯曲应力试验的时间在内,在室温下放置不得超过3m min
7.5结果表述与处理 试样在弯曲应力试验时断裂或在急冷时爆裂而无法再进行三点弯曲应力试验时该次急热急冷循 环,作为有效计算 试样在急热过程中爆裂而面无法再进行三点弯曲应力试验的那次急热急冷循环,不作为有效计算
因其他因素而造成的试样破坏,如试样摔裂、摔断,弯曲应力试验时施加的应力超过0.3MP而造 成试样断裂等,结果作废,应重新进行试验
方法4(空气自然冷法 适用范围 8.1 该方法适用于测定显气孔率大于45%的耐火材料的抗热震性
8.2设备 8.2.1试验炉 见5.2.1
8.2.2机械手或夹具 应能从炉内夹起试样放在试验冷却架上 8.2.3试样冷却架 铺有间距180mm,相互平行的耐火砖的钢架 8.2.4电热鼓风干燥箱,室温300C 8.2.5钢板尺,精确到1mm
8.2.6天平,其感量应不大于5g 8.3试样 8.3.1取样 定形制品按照GB/T10325、不定形耐火材料按GB/T17617的规定,或协商确定
8.3.2试样的形状尺寸和制备 选棱角完整、没有裂纹的230mm×114mm×65(75)mm的直形砖,当砖型较大时,可以在大砖上 切取符合上述尺寸要求的试样,每块制品上只能切取一个试样
如果不能取得上述尺寸的样品,可用与 之尺寸接近的直形砖代替 定形制品按照GB/T7321的规定进行
不定形耐火材料试样的制备按YB/T5116、YB/T5202.1或相关规定进行
GB/T30873一2014 8.4试验步骤 8.4.1将试样在电热干燥箱中于110C士5C下干燥至恒量,也可根据双方约定进行
8.4.2将干燥后冷却至室温的试样用天平称量其质量并记录
8.4.3将试验炉加热到试验温度(1000C或协商的试验温度)士10C并保温15min,然后将试样顺长 度方向、230mm×65(75mm 面为底面整块放人炉内,试样之间的间距应不小于30 1,试样不得 mm 叠放
8.4.4试样人炉后关闭炉门,10min内使炉温迅速恢复到试验温度,并保温20 min
8.4.5保温结束后打开炉门,用机械手或夹具取出试样放置在试样冷却架上,在空气中自然冷却5min 后再次称量其质量
但室温不应高于40,周围不应有强制对流通风和大块金属导热体
在试样急冷过程中,应关闭炉门,使炉温仍保持在试验温度土10c
8.4.6 8.4.7 如此反复,直至质量损失达20%
记录热循环次数
也可按双方约定的次数终止试验
8.5结果表述与处理 在试样的质量损失达到20%以前,试样每经受一次急热急冷过程,称为急冷急热 一次
如试样在急冷过程中,质量损失达20%,则该过程称为有效的一次;质量损失超过20%,则该次 无效
如果有外力引起试样破坏,则该试验作废 试验报告 试验报告应至少包括以下内容 a)试验项目的名称; 试验日期 b) e)试验所依据的标准,即“按本标准的方法1,方法2,方法3或方法4” d)试验材料的说明制造厂家,品种,批号等; e)待测样品的数量; 每块样砖的取样数量; f 试验温度及冷却条件 g h 热震次数
耐火材料抗热震性试验方法GB/T30873-2014
随着工业技术的发展，耐火材料的应用越来越广泛。但在高温下，耐火材料也会受到热应力的影响而出现破裂、开裂等问题。因此，评价耐火材料的热震性能非常重要。
GB/T30873-2014是我国国家标准发布的耐火材料热震性试验方法。该标准规定了两种试验方法：热震试验和热冲击试验。
其中，热震试验是指将试样加热至一定温度后，迅速放入水中，观察试样是否出现破裂、剥落等现象；而热冲击试验则是将试样加热至一定温度后，迅速放入空气中，观察试样是否出现开裂、变形等现象。
这两种试验方法可以模拟材料在高温下受到热应力循环的情况，从而评估其抗热震性能。根据试验结果，可以确定耐火材料的使用范围和适用条件，为工业生产提供重要参考依据。
总之，耐火材料的热震性能是评价其质量和可靠性的关键指标之一。通过GB/T30873-2014规定的热震性试验方法，可以有效地对耐火材料的热震性能进行评价和检测，为保障工业生产提供技术支持和保障。
