专利名称：一种直读式耐火度的测试方法
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°C、1600°C、 1620…、1800°C。实验室用标准测温锥温度范围为1500°C 1800°C ；工业窑炉用标准测温锥温度范围为1220°C 1580°C。实验室用标准测温锥的弯倒温度与其标示温度的偏差为士涨，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士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(士涨或士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 池内将炉温加热到比估计试样的耐火度低200°C时，再按 2. 5°C /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°C 1800°C或1220°C 1580°C )，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(士涨或士6K)， 而且两个相邻标准测温锥的温度间隔均为20°C，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。本发明从耐火度测试技术的基本理念上改变了传统的测试方法，或者说，摒弃了以标准测温锥比对的测试方法。其优点①以热电偶或辐射温度计作为温度传感器，直接读取、记录试验温锥的耐火度值，不仅比传统的与标准测温锥比对测试方法直接、简单，而且温度值可精确到0. 5°C，远高于相邻两个标准测温锥之间20°C的间隔值以及标准测温锥所示温度值的允许偏差值(士涨或士6K)。②直接读取、记录试验温度，避免了标准测温锥量值的传递问题，更精确。③全部安装试验锥，使试验效率成数倍地提高。④无需购置标准测温锥，大大地降低了试验成本。⑤测试全过程可以回放、追溯，提高了测试的准确性、可靠性。
附图1是本发明的工作状态示意图。附图2是本发明的温锥锥台示意图。图中，1、试验锥，2、温锥锥台，3、成像系统，4、发热体，5、热电偶，6、温度调控系统， 7、数据处理系统。
具体实施例方式实施例1
结合附图，说明本发明的具体实施例1。本实施例1采用非标准测温锥的方法测试、标示、核准耐火材料的耐火度；即用热电偶为温度传感器，直接读取、记录试验锥的耐火度值，并通过与之相连接的温度调控系统、成像系统、数据处理和记录系统实现耐火材料耐火度的测试，温锥锥台上全部安装试验锥，不再设置、安栽标准测温锥。如附图1所示，耐火度试验炉炉膛内，前后两侧各安装有硅化钼发热体4，发热体4 与温度调控系统6相连，温度调控系统6与数据处理系统7相连，成像系统3及热电偶5与数据处理系统7相连，温锥锥台2上全部安置试验锥1 ；圆盘形锥盘2上共安装6个试验锥 1。这6个试验锥1可以是同一种或不同种样品的试样。当为三种样品的试样时，每种样品的2个试验锥就为两个平行试样，报告其单值和平均值(常用的方法);当为二种样品的试样时，同时报告三个试样单值和其算数平均值(仲裁法)；当为一种样品的试样时，同时报告六个试样的单值和其算数平均值(仲裁法);当为六种不同样品的试样时，分别报告6个试样的单值(快速法)。本发明按国家标准规定操作安装试验锥1的温锥锥台2从炉体下部送入炉膛，温锥锥台2为圆盘形，试验期间绕自身竖直轴转动；以热电偶5、发热体4和温度调控系统6组成炉温测试、升温、控制体系，以成像系统3连续记录试验锥1随温度升高发生的弯曲状态， 数据处理系统7将成像系统3和温度调控系统6的信号集中处理记录。实施例2:
在实施例1的基础上，温锥锥台2为长方板形，共安置8个试验锥1，试验期间温锥锥台2可以不转动。实施例3
在实施例1或实施例2的基础上，温度传感器为辐射温度计。
权利要求
1.一种直读式耐火度的测试方法，其特征是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。
2.根据权利要求1所述的直读式耐火度的测试方法，其特征是所述的温度传感器为热电偶或辐射温度计。
3.根据权利要求1所述的直读式耐火度试测试技术，其特征是温锥锥台(2)可以是圆盘形的，也可以是长方板形的，锥台上不设置、安装标准测温锥。
全文摘要
本发明公开了一种直读式耐火度测试方法，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。本发明从耐火度测试技术的基本理念上改变了传统的比对测试方法。其以热电偶或辐射温度计作为温度传感器，直接读取、记录试验锥的耐火度值，避免了标准测温锥量值的传递问题，更精确。全部安装试验锥，使试验效率成数倍地提高。无需购置标准测温锥，大大地降低了试验成本。测试全过程可以回放、追溯，提高了测试的准确性、可靠性。
文档编号G01N25/20GK102262101SQ20111010454
公开日2011年11月30日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者乔爱军, 刘祎冉, 姚彦敏, 李永刚, 蔚晓敏, 谭丽华, 邵昕 申请人:中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司