赛特瑞 STR-OX-1700 型

耐火材料致密定形含碳耐火制品抗氧化试验炉

Oxidation Resistance Test Furnace for Dense Shaped Carbon-Containing Refractories

详细技术方案(2025 版)

一、概述简介

STR-OX-1700抗氧化试验炉是赛特瑞依据 GB/T 17732-2008、ISO 10060:1993 开发的 1700 ℃ 级高温抗氧化实验平台,专用于测定致密定形含碳耐火制品(镁碳砖、铝碳砖、MgO-C、Al?O?-C、SiC-C 等)在氧化性气氛中的脱碳层厚度、质量损失率及氧化速率。设备支持“恒温氧化”与“程序升温氧化”双模式,可连续记录试样重量变化,为配方优化、抗氧化剂效果评价及现场选材提供定量依据。

该抗氧化试验炉主要用于测试含碳耐火材料或无机非金属材料的高温抗氧化性能。

二、遵循标准

GB/T 17732-2008《致密定形含碳耐火制品试验方法》第 9 章抗氧化性

ISO 10060:1993《Dense shaped refractory products — Test methods for carbon-containing products》

EN 993-3:1997《Dense shaped refractory products — Test methods for carbon-containing products — Part 3: Determination of oxidation resistance》

ASTM C288-20(参考 CO 崩解,可扩展)

设备安全:GB 5959.1-2021、CE LVD 2014/35/EU

三、用途

镁碳砖、铝碳砖、SiC-C 砖、低碳 MgO-C 抗氧化等级评定;

抗氧化剂(Al、Si、B?C、SiC 微粉)效果量化对比;

质检/第三方:出具脱碳层厚度、质量损失率权威报告;

科研院所:氧化动力学、机理研究。

四、测试原理

将 50 mm×50 mm×50 mm 试样置于 1400 ℃(或用户设定)恒温区,通入空气(或可控 O?/N? 混合气)氧化 2–10 h;氧化过程中实时记录质量变化,试验后测量脱碳层厚度、质量损失率,并计算氧化速率 g/(m2·h)。系统支持“恒温氧化”与“程序升温氧化”双模式,可自动绘制 Δm-t、脱碳层-t 曲线。

五、主要技术参数

设备名称:耐火材料致密定形含碳耐火制品抗氧化试验炉

英文名称:Oxidation Resistance Test Furnace for Dense Shaped Carbon-Containing Refractories

设备型号:STR-OX-1700

设备结构:立式前开门,顶部气氛导入,底部升降试样舟,双层水冷炉壳,内置精密天平模块

最高温度:1700 ℃(短时校温)

长期使用温度:1400–1600 ℃

炉膛尺寸：φ150*250

均温区:φ80 mm×120 mm

控温精度:≤±1 ℃

升温速率:0–20 ℃/min 可设

天平模块:0–310 g,分辨率 0.1 mg,精度 ±0.5 mg,漂移 ≤1 mg/10 h

试样尺寸:50×50×50 mm(标准),可兼容 φ50×50 mm 圆柱

气氛:Air(标配);O2/N2 混合(选配),O2 浓度 0–100 %

氧化时间:0–100 h 可设,连续记录

脱碳层测量:图像识别 + 游标卡尺,精度 ±0.01 mm

尾气处理:冷凝 + 碱液洗涤,排放 CO? ≤ 500 ppm

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:950×900×1800 mm

净重:520 kg

六、可增选配置

D1 可控 O2/N2模块:质量流量 0–5 L/min,O2浓度 0–100 %,满足梯度氧化

D2 多工位转盘:一次 4 块试样,行星式旋转,效率提升 4 倍

D3 高温摄像头:1400 ℃ 级针孔镜头,实时观察脱碳层形貌

D4 激光测距模块:在线测量脱碳厚度,精度 ±0.01 mm

D5 低温扩展模块:RT–1000 ℃,硅碳棒加热,满足预氧化研究

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 ℃、高氧浓度;表面温升 ≤30 ℃。

加热模块

6 支 U 型 MoSi? 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 %。

天平模块

精密电磁天平 0–310 g,分辨率 0.1 mg,设石英保护罩,防止热辐射与气流干扰;具备自动去皮、漂移补偿、数据缓存功能。

气氛模块

Bronkhorst 质量流量控制器,O?/N? 自动切换,具备回火防止阀、单向阀;炉膛微正压 0–5 kPa,超压自动排放。

尾气处理模块

冷凝器 + 碱液洗涤(NaOH 10 %),排放 CO? ≤ 500 ppm,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+天平+气氛导入) 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

石英天平保护罩 1 只

镍基合金试样舟 1 只

碱液洗涤塔 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
石英保护罩	1–1.5 年	失透、裂纹
氟醚 O-ring	6–12 月	表面龟裂或弹性下降
天平传感器	2 年	漂移 >±2 mg/10 h
纤维保温内衬	2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、天平传感器 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(天平传感器、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;

天平保护罩内禁止放置任何物品,防止碰坏传感器;

炉膛严禁通入含 HF、KOH、NaOH 等强腐蚀气体;

实验结束,先停 O2→N2 吹扫 5 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 50×50×50 mm 试样,烘干、称量 m0,测量初始尺寸;

c) 将试样置于镍基合金舟中心,记录编号。

13.2 升温与氧化

密闭炉膛,N2 吹扫 5 min,流量 1 L/min;

切换 Air,流量 2 L/min,设定升温程序:RT→1400 ℃,5 ℃/min,保温 5 h;

软件实时记录温度、质量、时间,自动计算氧化速率。

13.3 结束与评价

程序降温 ≤10 ℃/min 至 200 ℃ 以下;

取出试样,测量脱碳层厚度,称量 m?;

计算质量损失率、氧化速率、脱碳层厚度;

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-精密天平综合系统,涉及高压、高温、高氧浓度及贵重铂合金部件。任何误操作均可能造成设备损毁、天平永久损坏、人员灼伤或有害气体暴露。因此:

仅允许经过高温实验与精密天平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。