[发明专利]一种直读式耐火度的测试方法

说明书

技术领域

本发明属于测试技术类，涉及一种直读式耐火材料耐火度的测试方法。

背景技术

耐火度是耐火材料的基本、经典、重要的性能。是指耐火材料在无荷重的情况下抵抗高温作用而不熔融和软化的性能；是判定一种材料能否作为耐火材料使用的依据。

长久以来，耐火度的测试是以标准测温锥作为比对参照物来标示、核准试验锥的耐火度数值，就是说，耐火度测试中标准测温锥是必须使用、不可缺失的权柄性部件；离开了标准测温锥，耐火度的测试、描述、评价则无法进行。

标准测温锥是具有特定的组成和规定形状与尺寸的带边棱的截头斜三角锥。可在规定的条件下安装并加热，当达到标示温度时，其锥体以确定的方式弯倒。 

无论是我国国家标准GB，还是国际标准ISO 、美国标准ASTM、欧盟标准EN、德国标准DIN、日本标准JIS、英国标准BS等均是基于标准测温锥为核心的耐火度测试方法。

我国国家标准《GB/T 13794-2008标准测温锥》中规定以标准测温锥的锥号对应一定的标准温度，如：CN158、CN160、CN162、…、CN180分别对应的温度为1580℃、1600℃、1620℃、 …、1800℃。实验室用标准测温锥温度范围为1500℃～1800℃；工业窑炉用标准测温锥温度范围为1220℃～1580℃。实验室用标准测温锥的弯倒温度与其标示温度的偏差为±5K，工业窑炉用标准测温锥的弯倒温度与其标示温度的偏差为±6K。标准测温锥弯倒温度由经校验的仪器测定。而其标示的温度（即标准温度）是一个统计数值，对于某个具体标准测温锥来说并非是一个准确值，正如标准规定的允许偏差（±5K或±6K）那样。

我国国家标准《GB/T 7322-2007耐火材料  耐火度试验方法》（2007年颁布，2008年实施）修改采用了国际标准《ISO 528:1983 耐火制品  标准温锥等当值（耐火度）的测定》。其试验原理为：“将耐火材料的试验锥与已知耐火度的标准测温锥栽在锥台上，在规定的条件下加热并比较试验锥与标准温锥的弯倒情况来表示试验锥的耐火度”。 

按照GB/T 7322标准的规定，每次只能测试、安装一种样品的2个试验锥，配置4～6个标准测温锥（估计或预测与试验锥耐火度相等或相近的标准测温锥）；若经试验测试，发现估计有误，则须重新配置、安装、测试，下次重新试验时又需配置4～6个标准测温锥。

测试要求在1.5h～2h内将炉温加热到比估计试样的耐火度低200℃时，再按2.5℃/min的均速加热，直至试验结束。试验中，当任一试验锥弯倒，其顶端接触锥台上表面时，应立即观察标准测温锥的弯倒情况，直至最后一个试验锥或标准测温锥弯倒，使其顶端接触锥台上表面时，即结束试验。如果在试验中没有观察到试验锥在预计的标准测温锥温度范围内弯倒，可以在试验锥快弯倒时，用光学高温计或热电偶高温计测量试验锥弯倒温度，以确认此种产品试验锥下次试验所用的标准测温锥。

可见，① 现有的国际国内试验方法，测试耐火材料的耐火度值必须用标准测温锥来进行比对试验，标准测温锥是权柄性部件；即使用光学高温计或热电偶测得试验锥的弯倒温度，也只能作为下次试验时选定标准测温锥的依据，不能作为测试结果，其测试结果依然必须由下次标准测温锥的弯倒情况来定。②现行标准测温锥的温度范围是有界定的(1500℃～1800℃或1220℃～1580℃)，在此范围之外就没有标准测温锥可用。③标准测温锥所示标准测温度的校验是一次性的，无法再现；对于某个具体标准测温锥来说并非是一个准确值，它遵循统计规律，是一个代表值或者说是一个近示值，有偏差值（±5K或±6K），而且两个相邻标准测温锥的温度间隔均为20℃，就决定了其数据的精确度水平受限。④还需指出的是，标准温锥不仅存在质量稳定问题， 也存在检验、量值传递等问题，因而对耐火度的准确测试具有诸多不确定因素。⑤现有的国际国内试验方法，不仅需要大量的标准测温锥，消耗大，而且效率低，每次最多只能完成1个试样耐火度的测试；并且人工观察、记录，操作较繁。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效、精确、简捷、理念全新的耐火度测试方法。

本发明的目的可以采取以下技术方案来实现：采用锥台上全部安装试验锥，以非标准测温锥的温度传感器直接获得的温度值来标示、核准耐火材料的耐火度；即在实验炉内设置热电偶或辐射温度计为温度传感器，直接测得试验炉内温锥锥台上试验锥弯倒至其尖端接触锥台时的温度值，并通过与试验炉相连接的温度调控系统、成像系统、数据处理与记录系统实现耐火材料耐火度的测试、显示和记录。