1 范围

      本标准规定了耐火材料抗渣性试验方法的术语和定义、原理、设备、试样制备、试验程序、结果评价、试验误差及试验报告。

      本标准适用于耐火材料的抗渣性评价。

2 规范性引用文件

      下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

      GB/T 7321 定形耐火制品试样制备方法

      GB/T 7322 耐火材料耐火度试验方法（GB/T 7322-1997，idt ISO 528：1983）

      GB/T 8170 数值修约规定

      YB/T 5202.1 不定形耐火材料试样制备方法 第1部分：耐火浇注料

      JJG-141 工作用贵金属热电偶

3 术语和定义

      本标准采用下列术语和定义。

3.1

      抗渣性 slag resistance

      耐火材料在高温下抵抗熔渣渗透、侵蚀和冲刷的能力。

3.2

      侵蚀面 corroded surface

      试样与炉渣发生反应，导致试样剖面腐蚀、变形和破坏的部分。见图1。

3.3

      渗透面 penetrated surface

      试样与炉渣发生反应，导致试样剖面出现明显的被炉渣浸润（含侵蚀）的斑痕部分。见图1。

3.4

      侵蚀深度 corroded depth

      以与炉渣接触的试样原表面为起点，试样剖面被侵蚀的长度。单位为毫米（mm）。

3.5

      渗透深度 penetrated depth

      以与炉渣接触的试样原表面为起点，试样剖面被渗透（含侵蚀）的长度。单位为毫米（mm）。

3.6

      侵蚀面积百分率 percentage of corroded area

      试样剖面被炉渣侵蚀的面积与试样剖面总面积之比的百分率。

3.7

      渗透面积百分率 percentage of penetrated area

      试样剖面被炉渣渗透的面积（含侵蚀面积）与试样剖面总面积之比的百分率。

3.8

      试样渣蚀率 slag corrosion rate of test sample

      在高温流动的渣液中，试样被炉渣熔蚀的质量分数。

      注：“剖面”一词仅适用于剖开后的坩埚试样剖面（平面部分）。

单位为毫米                       

      1——坩埚凹面；

      2——侵蚀面；

      3——渗透面；

      4——剖面。

图1 试验后的坩埚试样剖面图

4 静态坩埚法-方法1

      本方法更适用于各种炉渣对耐火材料抗渣侵蚀性能比较试验。

4.1 原理

      将耐火材料试样制成坩埚状，坩埚内装有炉渣，置于炉内，高温下炉渣与坩埚试样发生反应。以炉渣对试样剖面的侵蚀量（深度、面积及面积百分率）和渗透量（深度、面积及面积百分率）评价材料抗渣性的优劣。

4.2 设备和材料

4.2.1 天平

      分度值不大于0.01g。

4.2.2 游标卡尺

      分度值0.02mm。

4.2.3 电热干燥箱

      使用温度，室温～300℃。

4.2.4 渣侵蚀及渗透测量装置

      测量装置应能精确测量试样被炉渣侵蚀量和渗透量的大小，并能提供试样试验前后的图片加以说明。建议采用装有测量软件的计算机、扫描仪及彩色打印机。

4.2.5 试验炉

      电炉或其他类型的炉子，应能满足4.4.5～4.4.6的要求，最高使用温度不低于1650℃，炉膛内最大温差应≤10℃，保温期间，装样区温度波动应≤10℃。

4.2.6 热电偶及温度测量装置

      热电偶应符合JJG-141的规定并能满足炉子升温、控温的要求。

4.2.7 炉渣

      所采用的炉渣，应与试验材料在使用条件下所遇到的渣的成分相一致，或由委托方提供。所用炉渣均应粉碎至0.1mm以下，并混合均匀。

      如果炉渣的熔融温度难以确定，可以按照GB/T 7322进行炉渣耐火度试验，以此作为炉渣开始熔融的参考温度。

4.3 试样制备

4.3.1 定形制品可按GB/T 7321确定试样制取部位；不定形耐火材料可按YB/T 5202.1制成规定尺寸的试样。

4.3.2 试样应制成长x宽x高分别为70mmx70mmx（65～70）mm的长方体或直径70mmx（65～70）mm的圆柱体，尺寸偏差不得大于0.5mm，沿试样成型方向，在试样顶面的中心，钻取内径40mm～42mm，深度35mm±2.0mm的坩埚，坩埚的内壁和底部应磨平，内部不允许有裂缝。

4.3.3 同一试验温度需用2个试样，也可根据需要协商确定。

4.4 试验程序

4.4.1 坩埚试样和炉渣应在试验前于110℃±5℃干燥2h。

4.4.2 用游标卡尺测量坩埚孔直径和深度，精确到0.5mm。

4.4.3 称取2份等量的炉渣（约为70g）填满坩埚试样（如有必要可将炉渣捣实）。

4.4.4 将装好渣的坩埚试样逐个放入炉膛的均温区，每只坩埚试样底部垫有同材质的约30mm厚的垫板，垫板上铺有高温垫砂；也可将坩埚试样置于较大的坩埚中，以防止熔融的炉渣穿透坩埚底部而损坏炉子。每个坩埚试样之间的距离约为20mm。

4.4.5 按50℃间隔选择试验温度或根据需要来选择试验温度。按（5～10）℃/min速率升至比炉渣熔融温度低50℃～100℃时，再按（1～2）℃/min速率升温，直到试验温度。

4.4.6 根据炉渣的性质或根据需要来确定保温时间（通常为3h）。

4.4.7 保温结束后，坩埚试样随炉自然冷却至室温。

4.4.8 沿坩埚的轴线方向对称切开。

4.5 结果的测量和评定

      在坩埚试样剖面上，用彩笔标记65mmx65mm的区域作为测量区的总面积S（不包括坩埚凹面的面积）。测量坩埚试样剖面被炉渣侵蚀量及渗透量的大小。

4.5.1 计算机测绘

      在坩埚试样剖面上，沿侵蚀面和渗透面的边，用彩笔分别画出侵蚀面和渗透面的边线，将坩埚试样剖面的图像扫描到计算机，由计算机计算出坩埚试样剖面被炉渣侵蚀和渗透的深度（两侧和底面）、面积及侵蚀面积百分率和渗透面积百分率。

4.5.2 手工计算

      在坩埚试样剖面上，沿侵蚀面和渗透面的边，用彩笔分别画出侵蚀面和渗透面的边线，用求积法分别计算出坩埚试样剖面的总面积、被炉渣侵蚀和渗透的深度（两侧和底面）、侵蚀面积、渗透面积及侵蚀面积百分率和渗透面积百分率。按式（1）计算侵蚀面积百分率C：

C=100C₁/S     ………………………………… (1)

      式中：

      S——坩埚试样剖面的总面积，单位为平方毫米（mm²）；

      C₁——坩埚试样剖面被侵蚀的面积，单位为平方毫米（mm²）。

      按式（2）计算渗透面积百分率P：

P=100P₁/S     …………………………………(2)

      式中：

      S——坩埚试样剖面的总面积，单位为平方毫米（mm²）；

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下载地址：《GB/T 8931-2007 耐火材料 抗渣性试验方法》