耐火度
耐火度時材料在高溫下抗熔化的性能。耐火度不是材料的熔點(diǎn),熔點(diǎn)是指熔融成液態(tài)的平衡溫度,如Al2O3的熔點(diǎn)為2015度,SiO2的熔點(diǎn)為1713度,MgO的熔點(diǎn)為2800度等,一般耐火材料并非純物質(zhì),是由多種礦物組成,其中還含有雜質(zhì),沒有一個固定熔點(diǎn),只有一定的熔融范圍。
測定耐火度的方法是:將試樣制成一個上底每邊為2mm,下底每邊為8mm,高30mm的截頭等邊三角錐,把該三角錐與已知耐火度的標(biāo)準(zhǔn)錐一起放到高溫電爐內(nèi)升溫,以規(guī)定速度加熱到某一溫度時,待測三角錐和某號標(biāo)準(zhǔn)同時軟倒,錐尖正好接觸托盤表面時,這個標(biāo)準(zhǔn)錐的耐火度就是試樣耐火度。
耐火度與錐號的關(guān)系,我國采用的是錐號相當(dāng)于耐火度十分之一的數(shù)字,例如175號標(biāo)準(zhǔn)錐其耐火度為1750度。
高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度
耐火材料在使用中主要是受壓力,常溫下耐火材料的耐壓強(qiáng)度值很高,但耐火材料是在高溫下使用,而高溫下它的強(qiáng)度顯著下降。
耐火材料的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指標(biāo),是其高溫荷重軟化點(diǎn),測定方法是將直徑36mm,高50mm的圓柱體測試,在0.2MPa的壓力下,在高溫電爐中以規(guī)定的速度加熱,測定試樣開始變形、壓縮4%和壓縮40%(坍塌)時的三個溫度值。
荷重軟化溫度是耐火材料工作性能中一項(xiàng)重要的指標(biāo),有些材料盡管耐火度較高,但是荷重軟化點(diǎn)低,使用中應(yīng)注意。例如鎂磚的耐火度超過2000度,但它的荷重軟化開始溫度只有1500度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于它的耐火度。
抗渣性
耐火材料在高溫條件下抵抗各種熔融金屬、熔渣、爐塵等的侵蝕作用的能力叫抗渣性。對于加熱爐而言,經(jīng)常遇到的是熔融氧化鐵皮對耐火材料的侵蝕,某些加熱爐或熱處理爐還注意爐內(nèi)氣氛對耐火材料的影響。熔渣及爐襯對耐火材料的侵蝕,包括化學(xué)侵蝕、物理溶解和機(jī)械沖刷三方面作用,有時幾種作用兼而有之。對抗渣能力影響特大的是耐火制品與熔渣的化學(xué)成分,制品的化學(xué)成分按屬性分為酸性、堿性和中性。酸性耐火制品對酸性渣有較強(qiáng)的抗渣能力,而堿性渣對去侵蝕大;堿性耐火制品則反之。
耐急冷急熱性
加熱爐中的耐火材料經(jīng)常在溫度激烈變化的條件下工作,例如均熱爐的爐口部位,爐蓋經(jīng)常打開,這里的耐火磚受到溫度急劇變化的影響,是爐子特易損壞的部位之一。所以在這類地方要求耐火材料具有良好的耐急冷急熱性,或稱抗熱震性。
測定耐火制品耐急冷急熱性的方法是:將試樣在爐內(nèi)迅速加熱到850度,保溫一定時間,然后立即浸入流動的冷水中,如此反復(fù)處理,直到試樣的脫落重量達(dá)到最初重量的20%以上為止,就以耐火制品所承受的急冷急熱次數(shù)作為衡量耐急冷急熱性的指標(biāo)。
高溫體積穩(wěn)定性
耐火材料在高溫下使用時,會產(chǎn)生再結(jié)晶或進(jìn)一步燒結(jié)現(xiàn)象,與此同時伴有體積的收縮或膨脹,稱為重?zé)湛s或膨脹。這種膨脹現(xiàn)象不同于前面所講的熱膨脹,熱脹冷縮的可逆的暫時性變化,而重?zé)湛s或膨脹是不可逆的。
測定方法是在磚的使用溫度以上約100度加熱2小時,然后取出測其體積變化的百分率。一般情況下,希望耐火制品的重?zé)湛s或膨脹的體積變化不超過1%。