STR-COR-1700耐火材料抗一氧化碳实验炉：抗一氧化碳崩解性试验炉
STR-COR-1700耐火材料抗一氧化碳实验炉：抗一氧化碳崩解性试验炉
赛特瑞 STR-COR-1700 型
耐火材料抗一氧化碳实验炉(CO Resistance Test Furnace)
详细技术方案(2025 版)
一、概述简介
STR-COR-1700 抗一氧化碳实验炉是赛特瑞专为富 CO 工况(高炉、COREX、熔融气化炉、直接还原竖炉)设计的 1700 ℃ 级高温气氛实验炉。，STR-COR-1700 抗一氧化碳实验炉控制部分为一智能控制器，实现了升温、保温、试验数据采集、打印、停机、一氧化碳漏气报警以及事故报警等的全自动化控制；操作简单方便，安全设施齐全。
抗一氧化碳实验炉可在-0.09- 0.1 MPa 范围内,精确控制 CO/N2/H2 多元气氛,对耐火材料试样进行长周期碳沉积-崩解-强度退化试验,为配方筛选、寿命预测与现场选材提供定量依据。
该STR-COR-1700 抗一氧化碳实验炉用于测试耐火材料在特定的环境和温度下暴露于CO气氛中对CO崩解的抵抗能力。
STR-COR-1700 抗一氧化碳实验炉主要依据ASTM C288《测定一个大气压下一氧化碳中耐火材料解体的试验方法》标准研制而成
二、遵循标准
ASTM C288-20《Standard Test Method for Disintegration of Refractories in an Atmosphere of Carbon Monoxide》
GB/T 29650-2013《耐火材料 抗一氧化碳崩解性试验方法》
ISO 11446:2020《Refractory products — Determination of resistance to carbon monoxide》
设备安全:GB 5959.1-2021、GB/T 10067.1-2019、CE PED 2014/68/EU
三、用途
耐火砖、浇注料、不烧碳复合材料 CO 崩解等级评定;
配方研发:添加剂(Si、Al、B?C)抑制碳沉积效果验证;
质检/第三方:出具 ASTM C288 或 GB/T 29650 权威报告;
工程选材:为高炉炉腰、COREX 融化气化炉、直接还原竖炉选材提供数据支持。
四、测试原理
将 φ50 mm×75 mm 圆柱试样置于 500–1700 ℃ 等温区,通入 ≥95 % CO(余量 N?)持续 24 h–168 h;CO 与材料中 Fe?O?、SiO?、CaO 等组元发生碳沉积/石墨化/金属铁相变,导致组织疏松、剥裂;试验前后测量质量损失率、外观等级、冷压强度保持率,计算“CO 崩解指数”并记录碳沉积层厚度。
五、主要技术参数
设备名称:耐火材料抗一氧化碳实验炉
英文名称CO Resistance Test Furnace
设备型号:STR-COR-1700
设备结构:双壳体密封结构,内胆 310S+外胆 Q345R,夹层 50 ℃循环水,顶部伺服加载平台,底部升降试样舟
最高温度:1700 ℃(短时校温)
长期使用温度:500–1600 ℃
均温区:φ80 mm×150 mm,温差 ≤±3 ℃
控温精度:≤±1 ℃
升温速率:0–10 ℃/min 可设
炉膛尺寸:φ450 mm×800 mm(h)
气氛范围:CO 0–100 %,N2/H2/CO2任意比例,质量流量控制
炉膛压力:-0.09–0.1 MPa 可调,超压自动排放
加载方式(可选):伺服电机 + 滚珠丝杆,0–1 MPa,恒压精度 ±0.5 %
变形测量(可选):LVDT 0–10 mm,分辨率 0.001 mm
尾气处理:催化氧化 400 ℃(CO→CO2)+ 活性炭吸附,排放 CO ≤ 25 ppm
安全联锁:CO 泄漏报警、炉膛超压、超温、断偶、断电、自动充氮
电源:380 V 50 Hz,总功率 12 kW
冷却水:去离子水,流量 ≥2 L/min,压力 0.1–0.3 MPa
外形尺寸:1000×900×1800 mm
净重:600 kg
六、可增选配置
D1 高压模块:炉膛压力 0–1 MPa,满足深部气化炉工况
D2 多工位转盘:一次 4 根试样,行星式旋转,效率提升 4 倍
D3 加载-变形模块:0–1 MPa 恒压,同步测量 RUL-CO 复合指数
D4 高温摄像头:1400 ℃ 级针孔镜头,实时观察鼓胀/裂纹
D5 激光测距模块:在线测量碳沉积厚度,精度 ±0.01 mm
D6 远程监控包:4G 路由器+云账号,手机 APP 实时查看曲线
七、结构特点(模块与详细描述)
双壳体密封模块
内胆 310S+外胆 Q345R,夹层 6 mm 水套,进出水口并联,表面温升 ≤30 ℃;端盖采用金属 O-ring + FFKM 氟醚胶双重密封,可耐 600 ℃、≥99 % CO。
加热模块
8 支 U 型 MoSi2 棒,环形均布,冷端加长 150 mm,铝编织带软连接;采用 △-Y 双功率接线,延长低温段寿命 15 %。
加载-变形模块(选配)
伺服电机 750 W,滚珠丝杆 Φ40 mm,载荷范围 0–1 MPa,恒压精度 ±0.5 %;LVDT 量程 10 mm,分辨率 0.001 mm,设石英保护管。
配气与压力模块
Bronkhorst 质量流量控制器,CO/N2/H2 自动切换,具备回火防止阀、单向阀、火焰捕集器;炉膛压力 -0.09–0.5 MPa 可调,超压自动排放。
尾气处理模块
催化床 400 ℃,将 CO→CO2,后级活性炭吸附残余 CO2 与粉尘,排放口含 CO 在线红外监测,排放浓度 ≤25 ppm。
安全与消防模块
顶部防爆膜 0.05 MPa 破裂,侧壁设 3 只 CO 探头 ≥50 ppm 声光报警,联动排风、切断气源、自动充氮;现场独立排风 ≥12 次/h。
八、标准配置
主机(炉体+配气+尾气处理) 1 套
硅钼棒 8 支(已安装) + 备用 2 支
B 型热电偶 1 支(已安装) + 备用 1 支
Pt-20Rh 加载柱(上、下) 各 1 支
LVDT 位移传感器 1 套
控制软件 U 盘 1 只
操作手册(含 SOP、校准记录表) 1 份
高温手套、坩埚钳、冷却水管 1 套
出厂合格证、保修卡 1 份
九、易损件与使用寿命
| 名称 | 寿命参考 | 更换提示 |
|---|---|---|
| 硅钼棒 | 100–200 次(1600 ℃) | 电阻 >1.2 倍初始值或断棒 |
| 氟醚 O-ring | 6–12 月 | 表面龟裂或弹性下降 |
| 催化床载体 | 2000 h | 活性下降后返厂再生 |
| CO 探头传感器 | 18 个月 | 偏差 >±5 % 需校准或更换 |
| 纤维保温内衬 | 5 年 | 出现粉化 ≥5 mm 需挖补 |
十、售后质保
整机 12 个月,加热元件、热电偶、LVDT 6 个月(非人为);
质保期内免费上门校准 1 次;软件终身免费升级;
故障 24 h 响应,国内 48 h 到场;境外 72 h 提供解决方案;
提供 10 年备件托管,确保生产连续性。
十一、包装运输
小件(LVDT、热电偶、备件):双层纸箱 + 泡沫 + 胶合板箱,符合 GB/T 13384;
主机:PE 缠绕膜 + 防潮袋 + 防震角 + 熏蒸木托,四角螺栓固定,适合叉车与吊装;
运输标识:易碎、向上、防雨、重心、限高 2 层;
随货提供装箱单、木箱消毒证、非危保函。
十二、使用注意事项(含加热元件)
首次烘炉:RT→300 ℃(2 h)→600 ℃(2 h)→1000 ℃(1 h)→1600 ℃(30 min);
硅钼棒低温段(≤300 ℃)禁止振动,防止脆断;
冷却水必须采用去离子水,电导率 ≤5 μS/cm,断水立即停机;
严禁在 ≤400 ℃时通 CO,必须先用 N2 吹扫 ≥15 min,确保 O2<0.5 %;
炉丝表面禁止触碰含 S、P、Pb 等低熔点污染物;
停机时先停 CO→N2 吹扫 ≥30 min→降温 ≤60 ℃再关机;
每 100 h 检查炉丝接线端子松动与氧化,必要时涂导电膏;
定期用标准 CO 气体校准探头,偏差 >±5 % 需校准或更换;
炉膛压力不得 >0.5 MPa,严禁带压拆卸端盖;
现场须装独立排风(≥12 次/h)+ CO 报警器,保持地面负压。
十三、操作方法(SOP 级)
13.1 实验前
a) 检查冷却水、电源、接地、CO 探头、催化床温度;
b) 制备 φ50×75 mm 试样,烘干、称量 m?,测量冷压强度 σ?;
c) 将试样置于镍基合金舟,记录编号。
13.2 通气与升温
密闭炉膛,N2 吹扫 15 min,流量 2 L/min;
切换 CO 95 %+N2 5 %,流量 1 L/min,压力 0.1 MPa;
设定升温程序:RT→500 ℃,5 ℃/min,保温 24 h(可延至 168 h)。
13.3 测试与记录
每 4 h 记录温度、压力、CO 浓度、质量损失;
试验结束,N2吹扫 30 min,程序降温 ≤10 ℃/min。
13.4 结束与评价
取出试样,称量 m1,测量冷压强度 σ1;
计算质量损失率、强度保持率、CO 崩解指数;
导出温度-时间-质量损失曲线与报告。
十四、专业操作声明
本设备为 1700 ℃ 级高温-高压-有毒气体综合系统,涉及高压、高温、剧毒 CO、贵重铂合金部件及催化氧化装置。任何误操作均可能造成设备损毁、有毒气体泄漏、人员中毒或爆炸。因此:
仅允许经过高温高压与有毒气体培训并考核合格的技术人员操作;
任何维修、校准须由制造商或授权工程师执行;
用户单位须为操作者配备 CO 检测仪、防毒面具及应急喷淋装置;
制造商对违反操作规程造成的一切损失保留免责权利。
洛阳赛特瑞高温设备工程技术部
2025-10-04
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