抗热震性试验炉:耐火砖抗热震实验电炉
抗热震性试验炉为耐火砖抗热震实验电炉。
抗热震性试验炉:水冷、风冷
抗热震性试验炉简述
抗热震性试验炉(Thermal Shock Resistance Test Furnace)是专为评估耐火材料(如耐火砖、陶瓷、浇注料等)在急冷急热循环条件下抗热震稳定性的实验设备。通过模拟材料在极端温度变化下的应力破坏过程,测定其抗开裂、剥落或强度衰减的能力,为高温工业窑炉选材、工艺优化及寿命预测提供关键数据。
工作原理
1. 核心测试机制
热震循环:将试样(如标准耐火砖)加热至目标高温(如1100℃或更高),随后快速转移至冷却介质(通常为流动冷水或压缩空气)中骤冷,重复此过程直至试样出现可见裂纹或强度损失达到设定阈值(如5%或10%)。
损伤评估:通过循环次数、质量损失率、残余强度(抗折/抗压)或弹性模量衰减率量化抗热震性。
2. 关键结构组成
高温加热区:采用硅钼棒或碳化硅加热元件,配合多晶莫来石纤维炉衬,实现快速升温(可达10℃/min)及温度均匀性(±5℃)。
自动转移系统:机械臂或轨道式载样台在加热与冷却工位间快速切换(转移时间<10秒),确保骤冷效果。
智能冷却模块:
水冷:温控循环水槽(15±2℃),流速可调(1-5L/min)以模拟不同热冲击强度。
风冷:高压气流喷嘴(0.3-0.6MPa)用于温和热震测试(如低水泥浇注料)。
数据采集系统:红外测温仪实时监控试样表面温度,PLC记录循环次数及温降曲线(如从1000℃冷至200℃的耗时)。
3. 标准测试流程示例(GB/T 30873-2014)
试样尺寸:114×64×64mm长方体,干燥至恒重。
加热:950℃保温30分钟。
冷却:浸入20℃流动水中3分钟。
判定:循环30次后,测量残余抗折强度,强度保持率≥50%为合格。
4. 技术优势
可编程控制:支持自定义热震曲线(如阶梯式升降温)。
安全防护:炉门联锁装置与冷却介质过温报警。
扩展功能:可选配高温显微镜,实时观察裂纹萌生过程。
耐火砖抗热震性试验机主要技术参数
电炉型号 Model |
STR RZ1-13A |
STR RZ2-13A |
STR RZ3-13A |
使用温度 Working temperature |
1100℃ |
1100℃ |
1100℃ |
最高温度 Max. temp. (short term) |
1350℃ |
1350℃ |
1350℃ |
加热速率 Heating Rate, ℃/min |
0~20 |
0~20 |
0~20 |
控制精度 Temp.-control precision |
±1℃ |
±1℃ |
±1℃ |
冷却介质 Cooling medium |
流动水 Water |
流动水 Water |
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备注 Note |
一个机械手 One manipulator |
一个机械手 One manipulator |
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全自动运行 Full automatic movement |
全自动运行 Full automatic movement |
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人工观察 Manual observation |
拍照记录 Photo record |
自动判断 Automatic judgment |
抗热震性试验机主要用于耐火材料的热冲击性能测试。耐火材料在工业生产中经常面临环境温度的急剧变化,这种性能的优劣直接关系到材料的使用寿命和生产安全。通过抗热震性试验机的测试,可以评估耐火材料的热震稳定性能,为材料的选择和改进提供重要依据。
操作特点
1、手动控制:操作者可以根据测试需求手动设置温度变化参数,如温度范围、变化速率等,并在测试过程中进行监控和干预。
2、试样观察:试样夹持器可以自动翻转至固定位置,方便操作者进行人工观察和评估。
3、数据记录:配备高清晰度工业摄像头采集系统,可以对热震后的试样进行照片拍摄,并保存记录,便于后续查询和分析。
4、故障率低:设计上注重运行的稳定性,确保测试过程中的故障率保持在较低水平。
抗热震性试验(Thermal Shock Resistance Test)是评估材料在急剧温度变化下抵抗破坏能力的一种标准测试方法,广泛应用于耐火材料、陶瓷、玻璃、混凝土、涂层等材料的研发与质量控制中。
试验基本原理
通过将试样从高温迅速冷却(或从低温迅速加热),模拟材料在实际使用中可能遭遇的热冲击环境,观察其是否出现裂纹、破损或性能下降,从而判断其抗热震性能
常见试验方法分类
方法名称 | 适用材料 | 加热方式 | 冷却方式 | 评价指标 |
水急冷法(GB/T 30873、YB/T 376) | 耐火砖、陶瓷 | 1100℃炉中加热20min | 水淬冷3min | 破损前的热循环次数 |
空气急冷法(PRE/R5-2) | 耐火材料 | 950℃加热45min | 压缩空气冷却5min | 断裂时循环次数 |
冷热槽法(GB/T 4547-2007) | 玻璃瓶、容器 | 热水槽(如60℃) | 冷水槽(如20℃) | 破损率或破裂数量 |
循环热震法 | 陶瓷、混凝土 | 设定温差循环 | 自然/强制冷却 | 抗折强度保持率、裂纹扩展 |
镶板法(ASTM C38) | 砖砌体 | 预热+喷水冷却 | 鼓风+喷水 | 质量损失+外观检查 |
典型标准
标准编号 | 标准名称 | 方法简述 |
GB/T 30873-2014 | 耐火材料抗热震性试验方法 | 包含水急冷、空气急冷等多种方法 |
YB/T 376.1-1995 | 直形砖水急冷法 | 1100℃→水淬,记录破损一半所需次数 |
ASTM C1100 | 长条试样热震试验法 | 816~1093℃加热+鼓风冷却5次,测弹性模量变化 |
GB/T 4547-2007 | 玻璃容器抗热震性 | 热水→冷水槽转移,检查破裂率 |