[发明专利]一种高温透气度测试仪及其试验方法有效

专利信息
申请号: 201810112088.4 申请日: 2018-02-05
公开(公告)号: CN108020495B 公开(公告)日: 2023-04-25
发明(设计)人: 蔚晓敏;王战民;赵惠忠;李永刚;曹喜营;李晓睿;李如航;刘克;谭丽华;董殿敏;张亚静;邵昕 申请(专利权)人: 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司;武汉科技大学
主分类号: G01N15/08 分类号: G01N15/08
代理公司: 洛阳明律专利代理事务所(普通合伙) 41118 代理人: 卢洪方
地址: 471039 河*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 一种 高温 透气 测试仪 及其 试验 方法
【说明书】:

本发明公开了一种高温透气度测试仪,包括有试样夹持器、气体加热器,所述试样夹持器包括有耐热材料制成的活塞、凹形缸体,活塞内上部的倒梯形空腔与活塞延伸管的内腔连通在一起形成倒梯形台阶腔体,活塞滑配在凹形缸体内;凹形缸体壁内设有气体加热器,所述气体加热器为设在凹形缸体壁中的螺旋通道,设在凹形缸体底部的螺旋通道出气口与梯形空腔连通,螺旋通道进气口设在凹形缸体上部。用本发明进行试验,可以将测试温度提高到1000℃及以上,提高测试数据的稳定性和准确率。

技术领域

本发明专利涉及耐火材料透气度测试仪器,特别涉及一种高温透气度测试仪及其试验方法。

背景技术

耐火材料的透气度一般是指耐火制品在一定压差下允许气体通过的性能,是耐火制品的一个重要参数。

我国国家标准《GB/T3000-1999 致密定形耐火制品透气度试验方法》等效采用了国际标准《ISO 8841:1991致密定形耐火制品—透气度的测定》,美国标准《ASTM C 577-1999 耐火材料透气度试验方法》仅将ISO 8841:1991的φ50mm×50mm的圆柱形试样更改为51mm×51mm×51mm的立方体试样。这些标准,均为常温下测试耐火制品透气度的试验方法。

国际标准《ISO 8841:1991致密定形耐火制品—透气度的测定》给出了透气度测试仪的结构:由气源、气体流量测量计、试样夹持器、压力计、游标卡尺等组成。该透气度的试样夹持器由上压盖、试样保持器、下压盖、充气管及充气膜组成;充气膜用橡胶膜制成,呈圆筒状,置于圆筒状试样保持器内,两端套在试样保持器的两端上,再以上、下压盖压紧,上下压盖的压紧面为平面,依靠螺栓紧固;充气膜外充满由充气孔导入的压力气体,以保证圆柱状的试样侧面被充气膜密闭、不透气。

美国国家标准《ASTM C 577-1999 耐火材料透气度试验方法》,密封试样的乳胶套为两个内方外圆的锥台状,乳胶套外不用充气,而用内部呈锥形的金属夹持器扣住,再以千斤顶压紧,使乳胶套与试样紧密接触,保持密闭状态

中钢洛耐院的ZL200720187614.0《一种透气度测试仪的试样夹持器》,其包括由充气膜、试样保持器本体、上压盖和下压盖构成,充气膜设置在试样保持器本体的内部,其特征是:在上压盖和试样保持器本体上端口之间设置有锥形紧固环,紧固环和下压盖上部的断面呈锥形,其锥度分别与试样保持器本体上端口、下端口内的锥度相配。

众所周知,耐火浇注料在使用前,如若能够迅速排出耐火浇注料因受热产生的水蒸气或其他挥发性气体,就可避免干燥过程中因排气不畅而导致的开裂或爆裂;在高温工业中,气体渗透、隔炎燃烧、气相反应烧结等等,无处不见气体与固体接触的机会,材料的透气性或气体的渗透能力,都是高温应用需要研究的课题,自然,科技工作就需要高温透气性测试仪器这一工具。

国内仅有耐火制品的常温透气度测试设备,国外已有可测试800℃以下耐火浇注料的渗透性设备。该设备包括由耐热不锈钢SS-310(最高使用温度870℃)制成的容积均为140cm3的一个进气和一个出气的圆柱形腔体,一个由特殊合金制成的圆柱形试样架,由不锈钢螺栓固定于圆柱形容器之间。样品尺寸通常为直径75mm(60mm暴露于空气流和15mm样品支承),厚20-30mm。空气由压缩机(2马力)供给,通过6mm的SS-316L管直接到达容器底部。压缩机安装有除湿隔油装置和控制压力到0-10bar的阀门系统,用电子压力传感器测量容器进出口处的压力。容器和试样架置于电炉中(7500W),加热过程是通过PID控制器控制,这允许程序设定成达10个加热速率和10个平稳温度。空气到达样品之前,通过炉内一个2m长的金属线圈预热。容器进出口温度由垂直于试样的铬镍-铝热电偶测量。铜-康铜热电偶用于监控压力传感器附近和进入流量计的空气温度。空气流速由位于样品出口传递至热交换器后的旋转式流量计(0-40L/min)和皂泡流量计(0〜10升/分钟)测量。

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