1300度喷砂法高温耐磨试验机:检测耐火材料高温耐磨性能仪
高温耐磨试验机为检测耐火材料高温耐磨性能仪器,高温耐磨试验机又称耐火材料耐磨耐磨性试验机
重烧镁砂竖窑、二步煅烧镁砂窑、水泥回转窑、高炉及加热炉等高温设备用的耐火 材料内衬多数以机械磨损为主要损毁机理。因此在研制、生产和选用这类高温窑炉用的耐 火材料时,高温耐磨性是一项很重要的检测指标。
目前,耐火材料耐磨性能检测普遍采用 的是“喷砂法”,即将待测试样加热至设定温度(低于1300°C)后保温半小时,然后向试样上 喷一定量的碳化硅颗粒作为耐磨介质,以待测试样的磨损体积量作为试样耐磨性的衡量指标。
喷砂法高温耐磨试验机
工业窑炉如高炉,水泥窑,石灰窑,循环流化床锅炉等炉衬用耐火材料由于长期受到物料冲击、摩擦和气流冲击、摩擦等的作用,致使衬里材料冲蚀磨损,时常造成设备泄漏、损坏,给工业生产带来许多不利影响。这种现象不经发生在常温,在高温下由于材料从刚性到塑性、结构、强度等发生衍变,致使磨损机理发生变化。
作为材料重要的物理性能,耐磨性是耐火材料抵抗坚硬物料或气体(含有固体物料)摩擦、磨损的能力,用来评价耐火材料在磨损及冲刷条件下的使用性能。
该试验机继承了常温耐磨的基本原理及其关键技术参数。
依据GB/T18301《耐火材料常温耐磨性试验方法》、ASTM C 704试验方法标准,在常温耐磨试验机的基础上,增加高温环境的试样加热炉,实现了高度真实模拟工业应用环境的高温耐磨试验,特别是具有专利技术的压缩空气预热系统提供空气温度补偿,有效控制试样表面温度波动,实现在气体和磨料进入加热炉之后,维持炉温稳定,建立了理想的高温气体和固体颗粒组成的固气混合流高温冲蚀条件。解决了目前现有的高温测试方法差别较大,与常温耐磨性的试验方法缺乏延续性的问题。
喷砂法高温耐磨试验机用预热过的压缩空气把 Al₂O₃ 磨料喷射到被加热的试样表面,模拟工业窑炉内高温固体-气流混合冲蚀。
喷砂法高温耐磨试验机可以满足室温~1400℃的常温及高温耐磨性的试验测试。该高温热态耐磨试验机适用于耐火制品高温耐磨性的测定,也适用于耐火浇筑料和耐火可塑性高温相对耐磨性的测定。
该设备是参考国家标准GB/T 18301《耐火材料常温耐磨性试验方法》(该标准等效于美国ASTM(C704)标准)的技术要求,设备由加热炉、喷吹装置、空压机、电子天平及控制系统组成。
执行标准:
GB/T 18301、ASTM C-704,数据与美国 NIST 循环比对结果一致,重复性 ≤5 %。
试样尺寸:
100 mm×100 mm×(25~30) mm 或 114 mm×114 mm×(65~76) mm;一次可连续测试 3 块。
关键结构:
喷枪(文氏管+磨料进料管)、多晶氧化铝纤维炉衬、PID 分段程序控温、尾气冷却净化装置。
喷砂法高温耐磨试验机主要技术参数:
型号Model | STR RNMJ1-14 | STR RMNJ3-14 |
高压室压力 Working pressure in high pressure chamber(MPa) | 0.448 | |
稳压室压力 Working pressure in steady pressure chamber(MPa) | 0.016±0.001 | |
磨损介质 Abrading media | 36号粒度黑色碳化硅或刚玉砂 NO.36SiC granularity or corundum sand | |
喷砂量 Spraying sand capacity(g) | 1000±5 | |
喷砂时间 Spraying sand time(s) | 900±20 | |
最高温度 Max temperature(℃) | 1450 | |
升温速率 Heating-up rate(℃/min) | 0~15 | |
试样个数 Quantity of sample | 1 | 3 |
保温温度精度 Temperature accuracy in soaking(℃) | ±2 | |
空压机额定排气量 Rated air capacity(m³/min) | 1 | |
空压机额定压力 Rated pressure of compressor(MPa) | 1 | |
主机尺寸 Size of mainframe(mm) | 850×600×1600 | 850×850×1600 |
控制柜尺寸 Size of control cabinet(mm) | 550×600×1500 | |
电源 Power supply | 380V 50Hz 8kW | 380V 50Hz 10kW |
重量 Weight(kg) | 400 | 450 |
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压缩空气预加热系统
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试样承载机构
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试样加热机构
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磨料喷枪机构
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尾气冷却净化机构
二、试验原理
三、核心部件与技术亮点
1. 磨料喷枪机构(核心部件)
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工作原理:采用文氏效应加速磨损介质,实现稳定喷射。
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功能特点:
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实现高温气流对喷砂的加热与动能加速;
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耐高温、耐磨损,经久耐用;
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密闭式组块结构,防止磨料飞溅,避免环境污染与磨料损失;
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拆装、维护、更换便捷。
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2. 试样承载机构
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试验能力:每炉可同时进行3个试样的试验;
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控制方式:支持自动或手动进样控制。
3. 压缩空气供储装置(最大技术突破)
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加热原理:采用空气预加热原理,将热传导系数较小的压缩空气加热至预定温度,形成具备热能及动能的高温压缩空气,为固体颗粒加速提供动力。
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技术特点:
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采用迂回双通道逐步预热法,延长加热路径与时间;
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增加空气与加热源接触机会,防止因磨料进入导致炉温下降;
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确保试样试验温度与预期值一致;
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使炉温在试验过程中波动小、稳定可靠。
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4. 炉底收集器
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功能:便于磨损介质喷射后的收集。
5. 尾气冷却净化装置(设备亮点之一)
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冷却方式:热空气经水冷却管道排出;
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压力调节:排气管道设有调压装置,可调节炉内压力;
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除尘方式:冷却后气体经布袋除尘或水雾除尘后排放,避免大气污染,实现环保排放。
6. 磨料收集器
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位置:位于炉膛底部锥形漏斗下方;
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控制方式:由气缸控制开合,操作按钮可控制其打开倾卸磨料或闭合。
喷砂法高温耐磨试验机检测方法存缺点:
1、采用压缩空气喷砂,不能保证每个试样受到喷砂的冲 击力的一致性,因此误差较大;
2、耐磨试验后的试样的冲击区形成的磨损区域面积不规 则,无法准确量化检测其磨损率,做平行试样对比也比较困难;
3、采用碳化硅颗粒作为研磨介质,因此最高检测温度只能达到1300°C,而多数高温窑炉炉衬用耐火材 料的使用温度在1300°C以上;
4、只能在氧化气氛下使用,不能用于含碳或碳化硅等易氧化耐火材料。
因此采用现有的耐磨性能检测设备不能真实反映耐火材料在使用条件下的高 温耐磨性能,对于实际应用指导意义有限。