1600度耐火材料生产用高温重烧电炉:耐火材料重烧线变化试验炉
耐火材料重烧线变化试验炉为耐火材料生产用高温重烧电炉,又称高温重烧炉、耐火材料重烧实验炉。
耐火材料高温重烧试验炉主要用于检测耐火材料重烧线变化性能,也可用作箱式电炉,用于材料烧结、熔炼、热处理。
耐火材料重烧线变化试验炉是一种用于测定耐火材料在高温下不可逆尺寸变化(即“重烧线变化”)的专用实验设备,是评估耐火材料高温体积稳定性和使用寿命的重要仪器。
主要功能
该设备用于模拟耐火材料在高温环境中再次加热后的尺寸变化,通过测量试样在加热前后的长度变化率,判断其高温体积稳定性。
符合标准
设备制造与测试通常依据以下国家标准:
GB/T 5988-2004:致密定形耐火制品重烧线变化试验方法;
GB/T 3997.1-1998:定形隔热耐火制品重烧线变化试验方法;
可选配符合 ASTM C113、ISO 2477 等国际标准
STR CSL16-15-16YZ 重烧试验炉技术参数:
电炉名称:1600度重烧试验炉
电炉型号:STR CSL16-15
使用温度:1600℃
炉膛尺寸:320×240×190mm(可按需定制)
炉膛容积:约15L
升温速率:0-15℃/min
设计功率:约10KW
加热元件:硅钼棒、
测温元件:B型热电偶
开门方式:平移侧开
控温方式:工业控制机 + PID模糊控制
数据记录:自动记录温度、时间、线变化率
结构组成
炉体:采用多晶莫来石纤维或高纯氧化铝材料,保温性能好;
控制柜:集成电源、变压器、控温仪表;
工业控制机:实现多段升温曲线设定、自动升温/保温/停炉;
测量系统:可选配激光测距仪、光栅尺或千分尺,自动测量线变化;
安全功能:断偶保护、短路保护、超温报警等。
测试流程简述
制样:将试样切割为标准尺寸(如 160×40×40 mm);
预烧:110℃烘干,去除水分;
高温烧结:按设定曲线升温至目标温度(如 1500℃),保温2~5小时;
冷却测量:冷却至室温后测量尺寸变化;
计算线变化率:系统自动计算并生成报告。
重烧线变化(Linear Change on Reheating)
测定
将已测定尺寸的长方体或圆柱体试样,放在氧化性气氛的炉内,按规定的速率加热到试验温度,保温一定时间,冷却到室温后,测量其长度,再计算重烧线变化。
重烧时的体积变化可用体积变化百分率或线性变化百分率表示:
按上两式计算的结果为正值表明膨胀,为负值表明收缩。当重烧体积变化很小时,可以近似认为VC=3Lc。重烧体积变化的测定方法,通常是将试样在高于使用温度以上(根据制品的要求和使用条件来定),保温 2~3小时,然后测体积变化,以百分率表示各种耐火制品允许的重烧线变化取决于制品的使用条件和要求,一般不超过0.5~1.0%。
应用领域
耐火砖、浇注料、陶瓷型芯等材料的研发与质量控制;
高温窑炉材料选型与寿命评估;
高校、研究所材料性能测试实验。
测定耐火材料“加热永久线变化”标准要求区别
STM C113、ISO 2477 与 GB/T 5988-2022 三份标准均用于测定耐火材料“加热永久线变化”(俗称重烧线变化),但在适用范围、试样尺寸、升温制度、结果处理等关键条款上存在明显差异。
| 对比项 | ASTM C113 | ISO 2477 | GB/T 5988-2022 |
|---|---|---|---|
| 1. 适用范围 | 致密耐火砖(可含隔热砖),允许用“整块标砖”直接测试 | 定形隔热耐火制品(ρ≤1.8 g/cm³) | 致密+隔热两类制品合并,覆盖最广 |
| 2. 试样形状/数量 |
• 长方体:3 整块标砖(≈228×114×64 mm) • 或切割柱 Ø50×60 mm,3 件 |
切割长方体 50×50×65 mm 或圆柱体 Ø50×65 mm,3 件 | 同 ISO,但高度 65±2 mm;允许致密与隔热采用同一尺寸 |
| 3. 升温速率 |
室温→650 °C:≤10 °C/min 650 °C→目标温度:≤5 °C/min |
室温→500 °C:5 °C/min 500 °C→试验温度:2 °C/min |
与 ISO 完全一致(5→2 °C/min) |
| 4. 保温时间 | 试验温度±10 °C 保温 5 h(或按协议) | 同 ASTM | 同 ASTM/ISO |
| 5. 炉内温度控制 | 炉膛工作区最大温差 ≤10 °C;未强制热电偶数量 | 至少 3 支热电偶,工作区±10 °C | 同 ISO(≥3 支,仲裁时必配) |
| 6. 测量方式 | 千分尺或光栅尺,测量 4 条棱长度,取算术平均 | 同 ASTM | 同 ASTM/ISO;新增“激光测距仪”可选 |
| 7. 结果计算 | 线变化率 Lc=(L₁-L₀)/L₀×100 %,保留 0.1 %;收缩“-”,膨胀“+” | 同 ASTM | 同 ASTM/ISO;但 2022 版首次引入“再现性限 R≤0.2 %”要求 |
| 8. 重复性/再现性 | 仅规定“同一实验室复验误差≤0.1 %” | 未规定 | 新增“同一实验室 r≤0.1 %,不同实验室 R≤0.2 %” |
| 9. 试验报告 | 名称、编号、温度、保温时间、单值及平均值 | 同 ASTM |
使用注意
若客户或合同指定“按 ASTM C113 整砖法”,则不能改用切割小试样,否则结果不可比。
出口欧盟或申请 CE 认证时,优先采用 ISO 2477;国内招标/质检则执行 GB/T 5988-2022。
2022 版国标已完全采纳 ISO 的升温曲线和热电偶布置,但比 ISO 多出了“再现性限”要求,数据质量更高。
当需要仲裁试验时,务必满足“≥3 支热电偶、工作区温差≤10 °C、R≤0.2 %”三项硬性指标,否则报告可能被质疑。
检测标准对耐火材料重烧线变化试验炉要求
1 炉体结构与工作区
| 项目 | GB/T 5988-2022 | ASTM C113-14 | ISO 2477:2005 |
|---|---|---|---|
| 炉膛有效区尺寸 | ≥ 能并排 3 块 50 mm×50 mm×65 mm 试样,四周离壁 ≥ 25 mm | 同左 | 同左 |
| 均温性(最大温差) | 试验温度下 ≤ 10 ℃ | 同左 | 同左 |
| 升温区间 | 室温~1600 ℃(隔热制品可 1400 ℃) | 同左 | 同左 |
| 发热元件 | 硅钼棒、二硅化钼或等效高温元件,须横向排布,避免局部辐射热点 | 未指定材质,但要求“可维持规定升温曲线” | 同 ASTM |
| 炉衬材料 | 多晶莫来石纤维或高纯氧化铝,保证 ≤ 10 ℃温差且热惰性小 | 同左 | 同左 |
2 升温制度控制
| 项目 | GB/T 5988-2022 | ASTM C113-14 | ISO 2477:2005 |
|---|---|---|---|
| 升温速率 | 20–500 ℃:5 ℃·min⁻¹;>500 ℃:2 ℃·min⁻¹ | 同左 | 同左 |
| 保温时间 | 目标温度 ±10 ℃ 保温 5 h(或按协议) | 同左 | 同左 |
| 超调/欠调 | 进入保温段 30 min 内须 ≤ ±5 ℃ | 未定量 | 同 GB |
3 温度测量与记录
| 项目 | GB/T 5988-2022 | ASTM C113-14 | ISO 2477:2005 |
|---|---|---|---|
| 热电偶数量 | ≥ 3 支(仲裁试验必须) | 1 支即可,允辐射高温计 | ≥ 3 支 |
| 热电偶类型 | B 型(Pt30Rh-Pt6Rh),0–1700 ℃,Ⅰ级 | ASTM E230 表 1 允许的任何高温偶 | B 型 |
| 热电偶布点 | 试样上下、中心呈等边三角形,热端距试样 10–20 mm | 置于试样高度中心即可 | 同 GB |
| 记录间隔 | ≤ 15 min(自动记录) | ≤ 15 min | ≤ 15 min |
| 校准周期 | ≤ 12 个月,证书可追溯到国家温度基准 | ≤ 12 个月,可溯源至 NIST | ≤ 12 个月,可溯源至国家基准 |
4 试样支架与垫砂
4 试样支架与垫砂
试验炉必须附带耐火支架或垫砖,使试样“棱朝下”放置,且试样间、试样与炉壁间距 ≥ 1/8 in(3 mm)。
垫砂层:16#–40#(1.18 mm–425 μm)中性氧化铝或同类惰性颗粒,厚度 3–5 mm,防止试样与支架反应 。
5 炉内气氛
默认氧化气氛(空气),自由通气;
若客户要求还原或惰性气氛,炉体须具备气体入口、出口及氧探头接口,并能在试验报告中注明气氛成分。
6 安全与辅助功能(国标新增)
断偶、超温、短路、限流保护,故障报警后自动切断主回路;
炉壳表面温升 ≤ 50 ℃(GB 5959.1 通用电热设备安全要求);
温度控制仪为 PID 多段可编程型,具备 RS485/以太网接口,可导出符合 GLP 的原始时间-温度文件。
7 计量检定/校准要点
均温性校准:用 9 点法(3×3 网格)在常用试验温度(1400 ℃ 或 1500 ℃)测定,最大偏差 ≤ 10 ℃。
热电偶系统偏差:任一点与基准铂电阻或标准热电偶之差 ≤ ±2 ℃。
升温速率验证:记录 500–1000 ℃ 区间,实际平均速率与设定值 2 ℃·min?1 的偏差 ≤ ±0.2 ℃·min?1。
校准周期:≤ 12 个月,或炉膛大修/更换加热元件后必须复校。
8 与旧版差异提示
GB/T 5988-2022 首次把“炉内温差≤10 ℃、≥3 支热电偶”列为强制条款,与 ISO 2477 完全一致;
ASTM C113-14 仍允许单支热电偶,但出口北美需满足客户对炉温均匀性的附加协议;
若实验室同时申请 CNAS 与 NADCAP 双认可,建议直接按“3 支 B 型偶 + 9 点均温 ≤ 10 ℃”配置,可一次满足三套标准。
检测标准对耐火材料重烧线变化试验炉参数
| 必备参数 | 推荐指标 |
|---|---|
| 极限温度 | 1700 ℃(短时) |
| 常用工作温度 | 1600 ℃(连续 5 h) |
| 炉膛有效尺寸 | ≥ 530 × 250 × 210 mm(W×D×H) |
| 均温性 | ≤ ±5 ℃(9 点法) |
| 升温速率可调范围 | 0–10 ℃·min⁻¹,PID 多段 |
| 热电偶 | B 型,3 支,独立插口 |
| 记录/通讯 | USB/RS485,可导出 CSV |
| 安全 | 断偶、超温、限流、短路、炉门断电联锁 |
















