[发明专利]一种耐火砖内部缺陷无损量化检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐火材料检测方法，特别是涉及一种耐火砖内部缺陷无损 量化检测方法及装置。

背景技术

耐火砖是具有一定形状和尺寸的耐火材料。按制备工艺方法来划分可分为 烧成砖、不烧砖、电熔砖(熔铸砖)、耐火隔热砖；按形状和尺寸可分为标准型 砖、普通砖、特异型砖等。可用作建筑窑炉和各种热工设备的高温建筑材料和 结构材料，并在高温下能经受各种物理化学变化和机械作用，广泛应用于冶金、 建材等现代大工业生产。

内部缺陷的存在使耐火砖的使用寿命变短，最终使工业窑炉利用率下降， 降低生产效率。裂纹和气孔是耐火砖内部缺陷的常见形式。耐火砖是由各种耐 火材料颗粒锻压成型的，不可避免存在气孔，这些气孔的存在加快了耐火砖的 化学侵蚀。耐火砖的“气孔率”是影响使用寿命的重要指标之一，用显气孔率 和真气孔率表述，气孔率小，表示致密程度好，砖的质量就好，增大耐火砖的 体积密度，使气孔微细化，减少化学侵蚀的路径，从而提高抗炉渣侵蚀性能。 生产过程中某些环节的不当会使耐火砖存在先天裂纹，造成早期的块状剥落， 而块状剥落是耐火砖损耗和对寿命影响最大的一种模式，减少或消除块状剥落 就能大幅度提高耐火砖的寿命；耐火砖周向裂纹比径向裂纹对耐火砖寿命的影 响和作用都更大。

耐火砖的质量和检测，如中国的GB/T 3995-2006、YB-T 5120-1993和美国 的C134-95(1999)、C135-96(2003)、C202-93(1998)等对其理化性能、外 部质量和检测方法都制定了相应标准，但对其内部缺陷检测方法均无涉及。实 际上，表面裂纹、气孔和块状剥落用肉眼极易观察，内部裂纹和气孔的检测难 度要大得多。现有工程实践当对耐火砖质量要求十分严格时，采用X射线逐块 儿照射检验或超声波探伤仪检测，无论是仪器操作还是检测成本都存在不足， 况且对质量是否合乎要求很难进行量化；正常生产一般是派有经验的人员辨别 用小手锤敲击耐火砖所得的声音进行检测，停留于感性阶段，且对质量的认定 供购双方往往产生争执，给生产造成不便。

因此，需要一种高效的耐火砖内部缺陷无损量化检测方法，以及一种相应 的检测装置，从而实现耐火砖内部缺陷的无损量化检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为耐火砖、陶瓷等固体非金属材料内部缺陷 检测提供高效、可靠、易操作的无损量化检测方法与装置，特别是一种耐火砖 内部缺陷无损量化检测方法及装置。

本发明的一种耐火砖内部缺陷无损量化检测方法，其特征在于以击打方式 对耐火砖进行激励，以耐火砖的声学特性和振动特性作为其内部缺陷量化参数 亦即质量状态量化参数，通过记录测量耐火砖在击打下其相应的声学特性和振 动特性，并将相应耐火砖的声学特性和振动特性信号转化为电信号，并基于波 谱技术分析相应的电信号和耐火砖的标准频谱图进行比较，从而实现耐火砖的 内部缺陷无损量化检测。本发明的记录测量耐火砖的声学特性和振动特性的方 法，可以采用普通的电子振动频率记录仪或者振动频率仪。

测试过程用来对耐火砖进行激励的具体方法，是用锤子对耐火砖进行击打， 锤子可以用普通的木锤、橡皮锤等具有一定缓冲作用的锤子，也可以用专用的 脉冲锤。

本发明的一种耐火砖内部缺陷无损量化检测方法，其具体的技术方案可以 是：所述的耐火砖的声学特性和振动特性指的是耐火砖的固有频率。

本发明的一种耐火砖内部缺陷无损量化检测方法，其具体的技术方案也可 以是：所述的基于波谱分析技术是指耐火砖的声学特性和振动特性信号由传感 器转化为电压或电流信号，该电压或电流信号经转换电路转换后的波形图经频 谱分析得到该被测试的耐火砖的频谱图，与耐火砖的标准频谱图的固有频率进 行比较和处理，最后用显存装置输出被测试的耐火砖的相应量化质量状态数值， 实现检测内部缺陷的目的。