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耐火材料真密度仪厂家耐火材料的分析实验
发布时间:2016-10-09   点击次数:1127次
 一、耐火材料的密度和孔隙率
 
    耐火材料实验的煅烧温度分别为1100℃、1200℃、1300℃、1350℃和1400℃。1200℃煅烧后的试体尺寸为100*100*65mm。根据CNS619耐火砖视孔隙度(或称开孔隙率)、吸水率及比重试验法和阿基米德原理,测定耐火材料试体的体密度、开孔隙率和孔隙率。耐火材料真密度仪实验可知:耐火材料试体的真密度介于3.14~3.55g/cm3,体密度在1.75~1.80g/cm3之间,体密度和真密度随煅烧温度的升高而增加;耐火材料试体开孔隙率随着煅烧温度的变化,介于9.5~12.8之间,孔隙率则介于44.5~49.7之间,可见耐火材料试体开孔隙率和孔隙率,随着煅烧温度的升高而增加。由耐火材料试体外观可以发现,煅烧温度越高(1350℃和1400℃),试体表而会有轻微的裂痕产生,但是不明显,煅烧温度为1100℃、1200℃和1300℃时,则无这种情形发生。
 
二、耐火材料的抗压强度
 
    耐火材料抗压强度的测试,依据测试标准CNS11740和CNS616,每一配比设计测试试体数目为5个。试体大小为60(L)*60(W)*65mm,试验机械zui大荷重为20吨。耐火材料与煅烧温度的抗压强度关系的实验结果来看,耐火材料试体随着煅烧温度的增加,其抗压强度有增加的趋势,抗压强度值介于31~48MPa之间(煅烧温度1100-1400℃)。耐火材料抗压强度符合金属治炼用火粘土耐火砖和CNS3588高铝质电炉炉盖砖、高铝质塞头砖、喷嘴砖、套筒砖、流道砖等炼钢电炉用耐火砖抗压强度测试标准,但是CNS2352高铝耐火砖分级标准,则无规范此测试项目。抗压强度的增加主要原因为随着煅烧温度增加,耐火材料试体粉料颗粒与颗粒之间会连结在一起,使试体产生收缩与致密化的现象。也就是说,耐火材料试体煅烧时,粉末本身的表面能大于其内部的自由能,整个系统的能量会有旧较低能量区域进行的趋势,为了降低粉末颗粒本身的表而能量,粉末与粉末之间势必会通过原子间的扩散行为而互相连接,颗粒间的接触点将会因高温烧结而形成颈部,来降低耐火材料整体表面能量。
 
三、煅烧后耐火材料的化学组成
 
    煅烧后耐火材料的化学组成分析,有助于判断炼铝炉渣所衍生开发的耐火材料,属于国家标准所规范的何种耐火用途的产品。耐火材料中的氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)和氧化铁(Fe2O3)等三种成份,为定义耐火材料用途、种类和分类的主要项目之一,根据耐火材料的化学组成,可以将他们初步归纳为高铝耐火砖(CNS2352)、炼钢电炉用耐火砖(CNS3588)、绝热耐火砖(CNS1047)或金属治炼用火粘土耐火砖(CNS2394)。从煅烧后炼铝炉渣耐火材料的化学组成分析结果可知,煅烧后炼铝炉渣耐火材料的主要化学组成成份,随着煅烧温度(1100~1400℃)变化,呈现出些微的差异,主要有氧化铝、氧化硅、氧化镁(MgO)和少量的氧化铁(0.54%~1.05%),氧化铝、氧化硅、氧化镁所佔的百分比分别介于63.52%~80.80%、12.19%~30.84%、3.66%~4.44%,若以化学成份来作初步判断,耐火材料可以做为高铝砖、金属冶炼用火粘土耐火砖和炼钢电炉用耐火砖(高铝质电炉炉盖砖、高铝质塞头砖、喷嘴砖、套筒砖、流道砖)。CNS239金属冶炼用火粘土耐火砖无规范此测试项目,但是CNS2352高铝耐火砖分级标准规定氧化铝的含量需大于50%,而CNS3588炼钢电炉用耐火砖规范氧化铝含量要大于55%。
 
四、煅烧后耐火材料的毒性特性溶出测试
 
    在毒性特性溶出(TCLP)试验巾分析重金属项目将包括硒、汞、铅、鎘、铬及砷等有毒重金属。其巾,从耐火材料pH值及溶出的重金属浓度的实验结果来看,pH只值为9.7,毒性溶出重金属浓度远低于法规标准值。因此,耐火材料试体经由TCLP的测试后并无重金属溶出的疑虑,可以取代原制成的金属氧化物原料如氧化铝,这样能减少天然资源的耗用,避免原料开採对环境造成冲击。


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