不定型耐火材料实验室筹建:仪器设备与人员配置
不定型耐火材料实验室所用仪器名称、消耗功率、检验室面积、检验人员数量参考见表:
仪器名称
|
消耗功率kW
|
实验室面积m2
|
检验人员数量(人)
|
气孔体密测定仪 |
0.25
|
60
|
5——6
|
荷软测试仪 |
13
|
||
重烧试验炉 |
13
|
||
导热系数测定仪 |
3
|
||
热膨胀系数测定仪 |
4
|
||
抗热震性试验仪 |
6
|
||
耐火度试验炉 |
40
|
||
电动抗折仪 |
0.55
|
||
压力试验机 |
4
|
||
锥入度测定仪 |
|
||
耐磨试验仪 |
7.5
|
||
可塑性指数测定仪 |
|
||
流动度测定仪 |
|
||
微型鄂式破碎机 |
0.55
|
20
|
|
电热干燥箱 |
1.8
|
||
多功能搅拌机 |
0.55
|
||
水泥胶沙搅拌机 |
0.55
|
||
水泥胶沙振动台 |
0.25
|
||
恒温恒湿标准养护箱 |
0.8
|
||
顶击式标准振筛 |
0.55
|
||
试样磨具 |
|
||
21
|
96.35
|
80
|
|
不定型耐火材料实验室意义
研发创新 :为不定型耐火材料的新配方研发、新材料探索提供了实验平台,科研人员可以通过大量的实验研究,探索不同原料配比、添加剂种类和制备工艺对材料性能的影响,从而开发出满足不同工况需求的高性能不定型耐火材料,推动行业的技术进步和产品升级换代。
质量控制 :在生产过程中,利用实验室的各种检测设备对原材料、半成品和成品进行全面的质量检测,确保产品质量的稳定性和一致性。只有经过严格检测并符合质量标准的产品才能出厂,从而提高企业的市场竞争力,增强用户对产品的信任度。
应用指导 :通过对不定型耐火材料在不同工况下的性能评估和模拟试验,为用户提供估计和使用部门提供准确的技术参数和应用指导。帮助用户根据实际工况选择合适的不定型耐火材料品种和规格,制定合理的施工方案和维护措施,提高材料的使用寿命,降低生产成本。
实验功能
物理性能检测 :可对不定型耐火材料的体积密度、真气孔率、显气孔率等物理性能进行精确测量。例如,通过气体置换法或液体浸渗法测定真气孔率和显气孔率,以此评估材料的致密程度和孔隙特征,进而推断其在高温环境下的保温性能和抗侵蚀能力。
力学性能测试 :能够开展常温及高温条件下的耐压强度、抗折强度、抗拉强度等力学性能试验。如利用压力试验机对试样施加荷载,直至试样破坏,从而测得其在不同温度下的耐压强度,为评估材料在实际工况中的承载能力和使用寿命提供依据。
高温性能评估 :借助高温试验炉等设备,对不定型耐火材料进行耐火度、荷重软化温度、烧结范围等高温性能测试。以耐火度试验为例,通过测定材料在高温下软化、熔融的温度,判断其在高温环境中的稳定性和可靠性,确保所研发生产的不定型耐火材料能满足不同工业炉窑的温度要求。
热物理性能研究 :测定材料的导热系数、热膨胀系数、比热容等热物理性能参数。这对于了解材料在高温下的热传导、热膨胀行为以及热稳定性至关重要,有助于优化炉窑的热工制度,提高能源利用效率,同时避免因热膨胀差异导致的材料开裂等问题。
抗侵蚀性能试验 :模拟工业炉窑中的实际侵蚀环境,如酸性、碱性或熔融金属等介质的侵蚀,对不定型耐火材料的抗侵蚀性能进行评价。通过观察试样在侵蚀前后的外观变化、质量损失以及性能衰减情况,筛选出具有优良抗侵蚀能力的材料配方和制备工艺,延长材料的使用寿命。
干燥与烧结性能分析 :研究不定型耐火材料在干燥和烧结过程中的性能变化,如水分蒸发速率、体积收缩、强度发展等。这对于制定合理的干燥和烧结制度,避免材料在生产过程中出现开裂、变形等缺陷具有重要意义,同时也有助于提高材料的最终性能和质量。
主要仪器设备
气孔体密测定仪 :用于测量不定型耐火材料的体积密度和气孔率,是评估材料致密性和孔隙结构的重要设备。
抗折试验机 :可对试样进行常温或高温抗折强度试验,通过施加弯曲载荷直至试样断裂,测得材料的抗折强度,以判断其在实际使用中的抗弯性能。
压力试验机 :主要用于测定材料的耐压强度,能够施加较大的压力,模拟材料在实际工况中所承受的载荷情况,适用于多种尺寸和形状的试样。
高温试验炉 :可提供高温环境,用于进行高温性能测试,如耐火度试验、荷重软化温度试验、烧结试验等,其最高使用温度根据不同的试验需求可达到 1700℃甚至更高。
导热系数测定仪 :采用稳态或 transient 法测定材料的导热系数,进而了解其保温性能,为炉窑的热工设计和节能优化提供依据。
热膨胀系数检测仪 :用于测量材料在加热过程中的线膨胀或体膨胀情况,计算出热膨胀系数,以便评估材料在高温下的热稳定性,防止因热膨胀差异引起的材料损坏。
抗热震性试验仪 :可对材料进行急冷急热处理,模拟其在实际使用中遭受的温度骤变情况,通过观察材料的外观变化和性能衰减情况,确定其抗热震性能。
流动度测定仪 :用于测定不定型耐火材料的流动度,即材料在一定外力作用下能够流动和填充模具的能力,这对于保证材料在施工过程中的填充密实性和成型质量具有重要意义。
耐磨试验仪 :通过让试样与研磨体在一定压力和转速下进行摩擦,测定材料的耐磨性,以评估其在有磨损工况下的使用寿命。
1.压力试验机(常温试验机)或者高温压力试验机,2000KN,用于测试各类耐火材料在常温下的较大耐压强度和测试含碳耐火制品或其它耐火材料的抗折强度。
2.电子分析天平 化学检测必备仪器,为实验室提供测试分析的正规称量仪器。 万分之一精度
3.马弗炉/高温炉 1000 或 1200度 用于测试各类耐火材料在高温下的外观变化及物理性能和化学成分的判定;也可以将耐火材料加热之后移到压力试验机上进行耐压强度和抗折强度试验,这样采购一个普通压力试验机即可,可以节约费用
4.干燥箱:用于样品的干燥、烘焙熔蜡、灭菌作用
5.分光光度计:主要用于检测材料的化学成分分析,721或722
6.玻璃器皿、实验室家具
7.显气孔体密测定仪:用于测试耐火材料体积密度、显气孔率及真气孔率,采用专用真空容器。
8.导热系数测定仪: 测定干燥或不同含湿状况下匀质板状、粉未状材料的导热系数、导温系数和比热
9. 抗热震试验机:测试各类定型耐火制品抗急冷急热性能,适用GB/T17617-1998,YB/T2206.2-1998《耐火材料抗热震性试验方法》对硅酸铝耐火材料、碱性耐火材料、硅质耐火材料、隔热耐火材料、不定形耐火材料及其他高温材料的高温抗热震性。
10.热膨胀系数检测仪:测定耐火材固体材料的热膨胀系数
11. 影像式烧结点试验仪:影像式烧结点试验仪(材料高温物性仪,高温显微镜)是用于测量无机材料和陶瓷原料烧结点温度、耐火度的一种高温、透射投影装置 12硅酸盐化学成分快速分析仪: 可在数小时内完成一个样品的全分析,其分析准确度达到或优于硅酸盐材料国家相关分析方法标准中对分析精度的要求
选配实验仪器
1. .耐火度试验炉(STR NHD-02),检测耐火材料的耐火度性能,常用温度1800℃,zui高1900℃,锥台回转速度3r/min,加热炉膛尺寸φ85×80 mm,升温速度 0~25℃/min,额定功率36Kw(380V两相)。
2.高温荷软测试仪(STR HRY-02),用于定型及不定型耐火材料荷重软化温度测定。测量范围:变形≤10mm,温度≤1700℃,升温速度 0~15℃/min,变形测量精度0.1 %,采用直压式加荷,加荷准确。非示差结构,加 荷 范 围 50~1100N;Y为2100智能器测控,一次试验可同时自动测定5个荷软点温度。
4. 重烧试验炉(STR CSC16-18Y),耐火材料线收缩测试专用加热炉,均温性能高于一般普通电炉,双 层炉壳设计,炉壁表面温升小于60℃。炉膛尺寸510×240×180mm,使用温度1600℃,升温速度:0~10℃/min;保温控温精度±0.3℃。