赛特瑞 STR-ALK-1700 型

耐火材料抗碱性试验炉(Alkali Resistance Test Furnace)

详细技术方案(2025 版)

一、概述简介

STR-ALK-1700耐火材料抗碱性试验炉是赛特瑞专为水泥窑、玻璃窑、有色冶炼及危废处理等碱性环境设计的 1700 ℃ 级高温碱性腐蚀试验平台。耐火材料抗碱性试验炉可在可控碱蒸气(K2CO3/Na2CO3)或固态碱饼条件下,对耐火材料进行长周期碱性侵蚀-渗透-剥落评价,为碱性窑炉选材、配方优化及质量仲裁提供定量依据。

耐火材料抗碱性试验炉采用全密闭炉体，耐热钢炉管，安全耐用。控制系统实现全过程的自动控制，控温精度高，设备稳定可靠。

二、遵循标准

GB/T 14983-2021《耐火材料 抗碱性试验方法》

JC/T 496-2020《玻璃熔窑用耐火材料 抗碱性试验方法》

ISO 1745:2019《Refractory products — Determination of resistance to alkali vapour》

ASTM C454-20《Standard Test Method for Disintegration of Refractory Brick by Alkali》

设备安全:GB 5959.1-2021、CE LVD 2014/35/EU

三、用途

水泥窑用镁铁、镁铝、镁铬砖抗碱硫侵蚀等级评定;

玻璃窑底、蓄热室碱性气氛选材验证;

有色冶炼炉、危废回转窑耐碱浇注料配方优化;

第三方质检:出具 GB/T 14983 或 ISO 1745 权威报告。

四、测试原理

将 40 mm×40 mm×160 mm 试样置于 1100–1500 ℃ 均温区,上部放置 K?CO?/Na?CO? 混合饼(碱度可调),或通入碱蒸气(KOH 溶液载气);在恒定温度下保温 5–24 h,碱蒸气与试样中 SiO?、Al?O? 反应生成低熔点钾长石、霞石等,导致表面釉化、剥落、强度下降。试验前后测量质量损失率、冷压强度保持率、侵蚀深度,计算“碱蚀指数”。

五、主要技术参数

设备名称:耐火材料抗碱性试验炉

英文名称:Alkali Resistance Test Furnace

设备型号:STR-ALK-1700

设备结构:立式前开门,顶部碱蒸气导入/固态碱饼放置口,底部升降试样舟,双层水冷炉壳

最高温度:1700 ℃

长期使用温度:1100–1600 ℃

温区尺寸：φ120×300mm 

均温尺寸:Φ100 mm×150 mm,温差 ≤±5 ℃

控温精度:≤±1 ℃

升温速率:0–15 ℃/min 可设

碱蒸气浓度:K2CO3 0–100 g/h(载气 0–2 L/min)可调

炉膛压力:微正压 0–5 kPa,设安全泄压阀

试样数量:固态法:4 块(40×40×160 mm);蒸气法:1 块

气氛:Air(标配);Ar/N2(选配)

尾气处理:湿式碱液洗涤 + 干式吸附,排放 K+ ≤ 0.5 mg/m3

电源:380 V 50 Hz,总功率 14 kW

冷却水:去离子水,流量 ≥2 L/min,压力 0.1–0.3 MPa

外形尺寸:900×850×1750 mm

净重:480 kg

六、可增选配置

D1 多工位转盘:一次 4 块试样,行星式旋转,效率提升 4 倍

D2 高压碱蒸气模块:炉膛压力 0–0.2 MPa,满足深部碱硫协同侵蚀

D3 高温摄像头:1400 ℃ 级针孔镜头,实时观察釉面化过程

D4 激光测距模块:在线测量侵蚀深度,精度 ±0.01 mm

D5 远程监控包:4G 路由器+云账号,手机 APP 实时查看曲线

D6 自动称重工装:0.1 mg 分辨率,在线称量失重,同步计算碱蚀指数

七、结构特点(模块与结构详细描述)

炉壳与密封模块

双层水冷:内层 3 mm 耐热不锈钢 310S,外层 2 mm 碳钢喷塑;端盖采用金属 O-ring + FFKM 氟醚胶双重密封,可耐 600 ℃、K2CO3 腐蚀;表面温升 ≤30 ℃。

加热模块

6 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 %。

碱导入模块

顶部设 Φ50 mm 快开封盖,可放置固态碱饼或插入碱蒸气喷嘴;配蠕动泵 0–10 mL/min,KOH 溶液浓度 0–50 %可调;设预热器 400 ℃,防止碱液冷凝堵塞。

试样承载模块

底部电动升降镍基合金舟,行程 200 mm,定位精度 ±0.1 mm;舟体开槽定位,试样间距 10 mm,确保碱蒸气均匀包围。

尾气处理模块

湿式碱液洗涤(NaOH 10 %)+ 干式吸附(活性氧化铝),排放 K+ ≤ 0.5 mg/m3,满足实验室环保要求。

安全与消防模块

顶部防爆膜 0.05 MPa 破裂,侧壁设 3 只温度探头,超温 1700 ℃ 立即切断加热;现场独立排风 ≥12 次/h。

八、标准配置

主机(炉体+碱导入+尾气处理) 1 套

硅钼棒 6 支(已安装) + 备用 2 支

B 型热电偶 1 支(已安装) + 备用 1 支

镍基合金试样舟 1 只

碱饼模具(φ50 mm) 1 套

蠕动泵+预热器 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	150–200 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
保护管	1–1.5 年	失透、裂纹
镍基合金舟	500 次	出现穿透或变形 >2 mm
蠕动泵管	3 个月	出现老化、开裂

十、售后质保

整机 12 个月,加热元件、热电偶、蠕动泵管 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(蠕动泵、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;

碱液严禁滴落到炉丝表面,防止腐蚀断棒;

停机时先停碱泵→N2 吹扫 10 min→降温 ≤60 ℃再关机;

每月检查铜排螺栓紧固力矩 15 N·m,防止接触不良烧棒;

长期停用每半月通电 30 min,防止电控受潮。

十三、操作方法(SOP 级)

13.1 实验前

a) 检查冷却水、电源、接地;

b) 制备 40×40×160 mm 试样,烘干、称量 m0,测量冷压强度 σ0;

c) 将 K?CO?/Na?CO? 混合饼(φ50 mm×10 mm)放置于试样顶部。

13.2 升温与保温

密闭炉膛,N2 吹扫 5 min,流量 1 L/min;

设定升温程序:RT→1100 ℃,5 ℃/min,保温 5 h(可延至 24 h);

每 1 h 记录温度、质量损失、侵蚀深度。

13.3 结束与评价

程序降温 ≤10 ℃/min 至 200 ℃ 以下;

取出试样,清洗、干燥、称量 m?,测量冷压强度 σ?;

计算质量损失率、强度保持率、碱蚀指数;

导出温度-时间-质量损失曲线与报告。

十四、专业操作声明

本耐火材料抗碱性试验炉设备为 1700 ℃ 级高温-强碱腐蚀综合系统,涉及高压、高温、强碱蒸气及贵重铂合金部件。任何误操作均可能造成设备损毁、碱液腐蚀、人员灼伤或有害气体暴露。因此:

仅允许经过高温实验与强碱腐蚀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耐高温防护服、面罩及应急洗眼器;

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