Огнеупорность

Огнеупорностью называют свойство материала противостоять, не расплавляясь, воздействию высоких температур.

Огнеупорность материалов определяют в условиях, установленных стандартом (ГОСТ 4069—69). Для этого из испытуемого материала, измельченного в порошок, полностью проходящий через сито с 900 отв/см2, приготавливают образец в виде трехгранной усеченной пирамиды высотой 30 мм с нижним основанием 20 мм и верхним— 8 мм. Огнеупорность материала характеризуется той температурой, при которой образец (пирамида), деформируясь при нагревании, верхним концом коснется подставки, на которой он установлен. Эту температуру определяют стандартным пироскопом, устанавливаемым вместе с испытуемым образцом в лабораторную электропечь.

При стандартных условиях испытания огнеупорность материала зависит от химического и минералогического состава образца. Однако в некоторых случаях, когда материал в значительном количестве содержит окислы железа, огнеупорность его зависит от газовой среды печи. Например, у шамотных огнеупоров в восстановительной среде огнеупорность будет ниже, чем в окислительной.

Постоянство объема при высоких температурах. При длительном воздействии на огнеупоры высоких температур в процессе их службы в них продолжаются начавшиеся во время обжига (т. е. при их производстве) физико-химические процессы, в результате которых происходит необратимое изменение объема огнеупорных изделий, называемое в зависимости от уменьшения или увеличения его дополнительной усадкой или ростом. Как усадка, так и рост огнеупорных изделий снижают прочность кладки тепловой установки.

Дополнительную объемную усадку или рост по ГОСТ 5402—62 определяют по разности объемов образцов, измеренных до и после обжига (при заданной температуре), а затем пересчитывают полученную объемную усадку (или рост) на линейную в %· Для испытания готовят образцы размером 30Х30Х (60—100) мм. Продолжительность выдержки образцов в печи при конечной температуре 2 ч, за исключением тех случаев, когда .стандартами и техническими условиями на отдельные виды продукции предусматривается другая продолжительность.

Объемную дополнительную усадку или рост ? V, %, вычисляют по формуле

где V0 и V1 —объемы образцов до и после обжига, см3.

Линейную дополнительную усадку или рост ?L-, %, вычисляют по формуле

Дополнительную усадку обозначают знаком минус (—), дополнительный рост — знаком (+), поставленным перед соответствующим числовым значением.

Деформация под нагрузкой при высоких температурах. Результаты, полученные при испытании огнеупорных материалов под нагрузкой при высоких температурах, являются наиболее важным показателем, так как именно этим показателем определяется способность материала противостоять одновременно воздействиям высоких температур и сжимающей нагрузки. Деформацию под нагрузкой при высоких температурах определяют для всех огнеупорных материалов по ГОСТ 7875—56. «Огнеупорные изделия. Метод определения термической стойкости».

Образцы цилиндрической формы высотой 50 и диаметром 36 мм высверливают из изделия, помещают в высокотемпературную печь, прикладывают нагрузку 2 кгс/см2 (0,02 к Н/см2) и нагревают, с заданной скоростью до температуры, соответствующей началу размягчения (HP). Испытание прекращают, когда образец оказывается сжатым до 40% его первоначальной высоты. Результаты наблюдений через каждые 10 мин фиксируют. По данным наблюдения строят график в системе координат «температура— деформация» (по оси абсцисс откладывают температуру в масштабе 1 см —50°С по оси ординат в масштабе 1 см= 10 мм — деформации) (рис. 2). В результате испытаний отмечают: 1) температуру начала размягчения (HP), которая соответствует точке на кривой деформации, лежащей на 13 мм ниже наивысшего положения этой кривой;

Рис. 2. Пример графической записи результатов испытания образца да деформацию под нагрузкой

2) температуру, соответствующую точке на кривой деформации, лежащей на 20 мм ниже наивысшего положения этой кривой; при этой температуре сжатие образца равно 4% — начало деформации, и на графике обозначают «4% »;

3) температуру, соответствующую температуре точки на кривой деформации, лежащей на 200 мм ниже наивысшего положения кривой; точка эта соответствует 40% сжатия образца — температура разрушения,—при указании результатов обозначается «40%».

Архитектурная энциклопедия © 2016 Яндекс.Метрика