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文檔簡介
ICS29.050CCSQ52YBTestmethodforwatervaporresistanceofcarbonblockforblastfurnace中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布IXX/TXXXXX—XXXX本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出。本文件由全國鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC183)歸口。本文件起草單位:武漢科技大學(xué)、首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司、湖北省耐火材料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院。本文件主要起草人:朱青友、陳艷波、尹玉成、王曉遠、李亞偉、武建龍、劉志強、李宏偉、李亦韋、鄭朋超、夏忠鋒、張勇、紀(jì)鵬飛。本文件為首次發(fā)布。1XX/TXXXXX—XXXX高爐炭塊抗水蒸汽侵蝕性試驗方法警示:本文件并未規(guī)定使用過程中高溫水蒸汽和一氧化碳可能引發(fā)的事故,使用者有責(zé)任自行建立合適的人身安全管理制度并確定其受限制的范圍。本文件規(guī)定了高爐炭塊抗水蒸汽侵蝕性試驗方法的術(shù)語和定義、原理、儀器、試樣制備、試驗步驟、結(jié)果計算與評定和試驗報告等。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T1427炭素材料取樣方法GB/T1431炭素材料耐壓強度測定方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T8718炭素材料術(shù)語3術(shù)語和定義GB/T8718界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1抗水蒸汽侵蝕性watervaporresistance試樣在高溫下抵抗水蒸汽化學(xué)侵蝕的能力。4原理高溫下,水蒸汽和高爐炭塊發(fā)生反應(yīng),使其組成、結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生變化。根據(jù)外觀和耐壓強度變化率來評價高爐炭塊抗水蒸汽侵蝕性。5設(shè)備與材料5.1試驗爐2XX/TXXXXX—XXXX試驗爐的示意圖如圖1所示。5.1.1試驗爐能加熱至1000℃,帶有溫度控制裝置,溫度波動范圍±10℃,能夠測量試驗區(qū)的溫度并連續(xù)記錄,測溫?zé)犭娕紲y溫端距離中間試樣表面10mm以內(nèi)。5.1.2反應(yīng)室應(yīng)是一個密封的結(jié)構(gòu),能承受1000℃的溫度,并采用試驗條件下不與水蒸汽反應(yīng)的材料制成。應(yīng)有合適的尺寸保證試樣在反應(yīng)區(qū)內(nèi)。5.1.3應(yīng)安裝水蒸汽進出管道,能承受1000℃的溫度,應(yīng)采用試驗條件下不與水蒸汽反應(yīng)的材料制成。5.1.4應(yīng)在水蒸汽進氣管道上安裝流量儀表,精度為0.01kg/h。5.1.5應(yīng)在出氣管道上安裝壓力表和閥門,壓力表的精度為0.5kPa。5.1.6應(yīng)有安裝試樣的支架并能防止試樣碎片掉到反應(yīng)室底部。支架能承受1000℃的溫度,應(yīng)采用試驗條件下不與水蒸汽反應(yīng)的材料制成。注:適合做反應(yīng)室與支架的材料包括某些等級的不銹鋼。標(biāo)引序號說明:1—真空閥門2—熱電偶3—出氣閥門4—出氣管5—氮氣閥門6—水蒸汽閥門7—水蒸汽流量計8—進氣管9—試樣10—試驗爐外殼11—反應(yīng)室12—試樣支架13—反應(yīng)室密封蓋圖1試驗爐示意圖5.2試驗機3XX/TXXXXX—XXXX力傳感器精度優(yōu)于1%,推薦試樣最大加載載荷至少在傳感器量程的10%~90%之間。壓頭的直徑不小于試樣的直徑。壓頭硬度至少為45HRC,表面粗糙度優(yōu)于Ra0.4um,接觸到樣品的表面平行度不得大于0.05mm/100mm。5.3干燥箱室溫~200℃,控溫精度±5℃。5.4游標(biāo)卡尺測量范圍0mm~200mm,精度0.02mm。5.5真空泵能將反應(yīng)室內(nèi)壓力抽至低于2.5kPa。5.6蒸汽發(fā)生器蒸發(fā)量不低于25kg/h。5.7氮氣,純度不小于99.5%。6試樣制備6.1試樣尺寸為的圓柱體,直徑45mm±0.1mm,高度40mm±0.1mm。6.2按GB/T1427從同一批高爐炭塊中取出3個樣品。6.3從每個樣品中制備2個試樣,共計6個試樣。6.4試樣的平行度偏差不得大于0.1mm/100mm。6.5試樣在110℃±5℃的干燥箱內(nèi)烘干至恒重,冷卻至室溫備用,試驗前應(yīng)防受潮。7試驗步驟7.1取3個由不同樣品制備的試樣,按GB/T1431規(guī)定檢測耐壓強度,并作好記錄。剩余的3個試樣按7.2—7.8進行水蒸汽侵蝕試驗。7.2將試樣放在支架上,保持試樣與支架線接觸且穩(wěn)定,試樣間間隔至少20mm,以利于水蒸汽流通,將反應(yīng)室密封。7.3開啟真空泵,抽真空至絕對壓力小于2.5kPa,通入氮氣至壓力穩(wěn)定于1kPa~3kPa,防止試樣在升溫過程中氧化。7.4接通試驗爐電源,以5℃/min升溫至300℃,然后以10℃/min升溫至試驗溫度。7.5當(dāng)溫度達到750℃試驗溫度后,將反應(yīng)室的氣氛轉(zhuǎn)換為水蒸汽,并調(diào)整水蒸汽進氣閥和出氣閥的開度使每64cm3試樣體積的水蒸汽流量穩(wěn)定于0.22kg/h至0.28kg/h范圍內(nèi),且相對壓力穩(wěn)定于1kPa~3kPa。同時,記錄時間和日期。XX/TXXXXX—XXXX7.6試驗溫度下保溫50h,溫度波動范圍±10℃,切斷試驗爐電源,將反應(yīng)室氣氛切換為氮氣且相對壓力為1kPa~3kPa,防止試樣在冷卻過程中的氧化,隨爐冷卻。7.7將試樣支架連同試樣小心移出,拍照記錄其外觀。7.8試樣置于110℃±5℃的干燥箱內(nèi)烘干至恒重,冷卻至室溫,按GB/T1431規(guī)定檢測耐壓強度。8結(jié)果計算與評定8.1結(jié)果計算耐壓強度變化率按下述公式計算:式中:P—耐壓強度變化率,%,強度增加為“+”,強度下降為“-”;P0—試樣侵蝕前的耐壓強度,單位為兆帕(MPa);P1—試樣侵蝕后的耐壓強度,單位為兆帕(MPa);結(jié)果保留1位小數(shù),計算取算術(shù)平均值。按GB/T8170規(guī)定進行修約。8.2結(jié)果評價炭塊的抗水蒸汽侵蝕性根據(jù)試樣外觀和耐壓強度變化率來對其抗水蒸汽侵蝕性能進行綜合評價分為優(yōu)(U)、良(L)和差(C):(1)優(yōu)(U):3個試樣外觀均完整,強度下降率≤10%或強度增加;(2)良(L):3個試樣外觀均完整,10%<強度下降率≤30%;(3)差(C):任一試樣的外觀不完整、有裂紋、表層疏松,或強度下降率>30%。9試驗報告試驗報告中應(yīng)至少包括以下內(nèi)容:a)委托單位及日期;b)試樣名稱及編號;c)試樣形狀和尺寸;d)試驗條件(溫度、壓力和時間);e)侵蝕后的試樣外觀
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