一种全自动耐火材料空气急冷法抗热震性试验机的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于测试仪器类，涉及耐火材料抗热震性能测试装置，特别涉及一种全自动耐火材料空气急冷法抗热震性试验机。
现有技术
[0002]耐火材料在使用过程中，经常会受到环境温度的急剧变化的作用，导致耐火材料的损伤。其抵抗因温度急剧变化而导致损伤的能力，就是耐火材料的抗热震性，曾被称为热震稳定性、抗热冲击性、抗温度急变性、耐急冷急热性等。它是其力学性能和热学性能在温度变化条件下的综合表现。
[0003]耐火材料抗热震性的试验方法，包括水急冷法[中华人民共和国黑色冶金行业标准YB/T 376.1-1995耐火制品抗热震性试验方法(水急冷法)]和空气急冷法[中华人民共和国黑色冶金行业标准YB/T 376.2-1995耐火制品抗热震性试验方法(空气急冷法);YB/T
2206.1-1998耐火浇注料抗热震性试验方法(压缩空气急冷法)]。
[0004]空气急冷法YB/T 376.2-1995 (《耐火材料标准汇编》第5版353-356)和YB/T
2206.1-1998(《耐火材料标准汇编》第5版366-369)分别适用于耐火制品和耐火浇注料，除此之外，其他条款基本相同。
[0005]以YB/T 376.2-1995为例。
[0006]该标准适用于YB/T376.1_1995水急冷法不适用的耐火制品，如碱性耐火制品、硅质耐火制品、熔铸耐火制品、总气孔率大于45%的耐火制品以及与水相互作用或水急冷法热震次数少难以判定抗热震性优劣的耐火制品。
[0007]该标准的方法原理:在规定的试验温度和压缩空气急冷介质下，一定形状和尺寸的试样，在经受急热急冷的温度突变后，通过施加弯曲应力而断裂或喷吹爆裂时，所经历的急热急冷循环次数，来确定耐火制品的抗热震性。
[0008]所用设备:①急热装置:炉内能容纳3块以上同时进行急热试验的加热炉，加热温度可至950±10°C(技术条件，或供需合同规定的试验温度)，且装样区内炉温均匀性应在土ΙΟΓ。②夹具:衬有石棉的铁钳和托板，将急热后的试样迅速地从炉内取出，放在急冷装置的400mm X 250mm X 20mm钢板上。③急冷装置:空气压缩机所产生的压缩空气(不应含水)经直径8mm、长5mm的喷嘴(出喷嘴前的压力始终为0.1MPa)喷至急热后放在钢板上的试样上。④三点弯曲应力实验装置:能够对试样施加不小于0.3MPa的三点弯曲力，示值相对误差应小于±2%;能够均匀地对试样施加荷载，并记录或指示其断裂时的最大的负荷;三点弯曲装置由彼此相互平行的两个下刀口和一个上刀口组成，刀口的曲率半径为5 ±0.5mm，上刀口位于两个下刀口的中心线上，偏离中心不大于±2mm，下道口的间距为100± 1mm。⑤电热鼓风干燥箱:工作温度O?300 °C。
[0009]其操作过程:①制取试样:试样为(114±3)mmX (64±2)mmX (64±2)mm长方体，试样长度方向的两相对面应平行，平行度允许偏差不大于0.5_，试样中部横切面的两对边平行度允许偏差不大于0.2mm。②试样于110±5°C或允许的较高的温度下干燥至恒重。③试样急热过程:先放入预加热至250?300°C的电热干燥箱内至少保持2h。将加热炉预加热至950± 10°C(技术条件，或供需合同规定的试验温度)保温15min后，迅速将试样移入炉膛内，立即关闭炉门，炉温降低应不大于50°C。从第一个试样放入，5min内炉温恢复至950±10°C，试样在此温度下保持30min，且应以一个长面放置，不得叠放，试样与试样、试样与炉壁其间隙不小于1mm ο④试样急冷过程:用衬有石棉的铁钳和托板将试样从炉内取出，迅速以一个长面紧靠定位销放在钢板上，使喷嘴正对着试样喷吹面的对角线交点，用压缩空气吹5min，压缩空气为室温，应不含水滴，喷嘴前的压力始终为0.1MPa。⑤0.3MPa三点弯曲应力试验:试样经压缩空气流急剧冷却5min后，立即取出，以喷吹面作为张力面，进行三点弯曲应力试验，应均匀加荷，施加的最大弯曲应力为0.3MPa。⑥试样反复热交替过程:当试样经受住了0.3MPa的三点弯曲应力，炉温恢复至试验温度时，即可将试样迅速移入炉内，反复上述过程，直至试验结束。⑦结果处理:试样在急热急冷过程中爆裂无法再进行弯曲应力试验或在三点弯曲应力试验中断裂，则终止试验;试样经受住了 30次急热急冷循环，也可终止试验；试样在弯曲应力实验时断裂或在急冷时爆裂无法再进行三点弯曲应力试验时的那次急热急冷循环，作为有效计算;试样在急热过程中爆裂无法再进行三点弯曲应力试验的那次急热急冷循环，不作为有效计算。用试样所经历的急热急冷循环次数，来确定耐火制品的抗热震性。
[0010]测试用的装置中，急热用的加热炉、急冷用的急冷装置和三点弯曲应力试验装置都是相互隔开来的单体设备，将试样移入和移出高温的加热炉、移至急冷装置处和三点弯曲试验机处，都是人工用夹具(衬有石棉的铁钳和钢板)每次只能一个一个地移动操作。
[0011]现有技术的缺点:①主要设备为单体分置，靠人工操作，每次只能一个，不能连续，不能自动控制。不仅费时费力，而且带入人工误差。②靠人工将试样移入、移出高温加热炉或移至冷却装置、三点弯曲装置，劳动强度大、操作环境差，容易发生安全事故。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是提供一种全自动耐火材料空气急冷法抗热震性试验机，用于克服现有技术中设备单体分离、不能连续、费时费力、不安全等缺点。
[0013]本发明的目的可以采用如下的技术方案来实现:所述的一种全自动耐火材料空气急冷法抗热震性试验机，包括急热用加热炉、空气急冷装置、三点弯曲应力试验装置、推样机构及用于控制试验机的程控测试装置，在急热用加热炉内设置有导轨，在导轨上设置有用于放置试样的载样滑板，推样机构通过其上的推杆与载样滑板连接，导轨经炉门口延伸至炉外的空气急冷装置和三点弯曲应力试验装置处;所述推样机构通过推杆推动载样滑板自急热用加热炉内沿导轨移动到三点弯曲应力试验装置和空气急冷装置位置，利用程控测试装置控制进行试样的急热、压缩空气喷吹急冷、三点弯曲应力加荷试验，以实现自动控制、自动测试和自动记录。
[0014]所述的导轨是耐火材料材质的，呈长方板状体，其上表面的长度方向上有互相平行的两条半圆形条状轨道，轨道上放置载样滑板，载样滑板上顺长方向放置试样，导轨一端敷设在急热用加热炉的底部中央，导轨另一端经炉门口延伸至炉外的空气急冷装置和三点弯曲应力试验装置处。
[0015]所述的载样滑板为耐火材料制品，在其长度方向上具有一个及以上用于放置试样的试样凹位，在试样凹位上垂直于试样长度方向设置有两根用于支撑试样的半圆形棱条，半圆形棱条两侧分别设置有立柱;所述载样滑板的下表面有两条沿长度方向的半圆形的贯通长槽，其半径大于导轨上表面的半圆形轨道的半径，长槽与导轨上表面的轨道相配入口 O
[0016]所述的推样机构包括推杆、推进器和推样电机，推杆是两根耐火材料杆，推杆的前端与载样滑板连接，后端固定在推进器的立板上端，立板的下部有三个圆孔，外侧的两个圆孔在同一水平面上且半径相同，套在水平导向杆外，水平导向杆的前、后端分别固定在机架上；中间的圆孔内表面为梯形内螺纹，与穿过其中的梯形丝杠相配合，梯形丝杠水平安装，其前端通过轴承固定在机架上，梯形丝杠的后端连接在推样电机输出轴上，推样电机安装在机架上，在连接推杆的立板的下端之前方设置一个前限位器、后方设置一个后限位器，分别安装在机架上，推样电机、前限位器、后限位器均与程控测试装置相连。
[0017]所述的急热用加热炉后壁设置有两个圆孔，孔径大于推杆的直径，推杆穿过此孔；炉门的下部与炉后壁圆孔对应位置留有两个半圆孔，半圆孔与推杆、轨道相配合。
[0018]所述的空气急冷装置设置在急热用加热炉门外、导轨的一侧，包括压缩空气源、稳压器、可控阀门和喷嘴;所述喷嘴位于载样滑板平面之外上方，距离试样100mm、对准试样喷吹面的对角线交点，可控阀门由电控操作，其导线连接控制测试装置。
[0019]所述的三点弯曲应力实验装置，位于急热用加热炉门外、导轨的两侧，与空气急冷装置相互交错安装，由一个或一个以上组合构成，每个组合具有三个弯曲应力压头;三个弯曲应力压头垂直安装在载样滑板平面之外上方，与试样高度的同一水平面上，其中两个右压头位于喷嘴的同侧，安装在同一右机座板上，另一个左压头设置在左机座板上，其在载样滑板平面之外上方立柱的一侧；左、右两个机座板下端的均有三个圆孔，左机座板、两边的圆孔套在导向杆上，中孔内有梯形螺纹，内配合有梯形螺纹丝杠。右机座板的下端也有三个圆孔，两边