检测ASC铁沟浇注料,需从这几个性能指标开始!

在进行ASC铁沟浇注料生产过程中或者是在使用前,需对其进行抽样性能测试,具体的方法如下:对其进行抽样后,样品物料拌匀后,利用跳桌测定仪测定其流动性。然后将搅拌充分的料浆注入模具中,立即于振动台上振动15s~30s后成型,分别制得40mm×40mm×160mm的长条状试样,70mm×70mm×70mm的立方体坩埚试样(中心有20mm×30mm的孔芯)和25mm×100mm×100mm方板状试样。所有试样经常温养护24h后脱模并于110°C保温干燥24h。

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出铁沟

将干燥后的长条状和方板状浇注料一部分置于刚玉质匣钵中铺满鳞片石墨,加盖,其后将所有试样分别放入中温炉和高温炉于1100°C×3h以及1500°C×3h热处理后,自然冷却至常温,另一部分不做埋碳处理,置于中温电炉和高温电炉于1100°C×3h以及1500°C×3h进行抗氧化实验后,自然冷却至常温。

检测ASC铁沟浇注料,需从这几个性能指标开始!

1、烧后线变化率

依据国家测试标准GB/T5988-2007,通过测量烘干前后以及烧结前后规格为40mm×40mm×160mm浇注料试样的长度计算出试样的烧后线变化率。

2、显气孔率与体积密度

根据阿基米德原理,采用真空浸液法,按照测试标准GB/T2997-2015进行试样的显气孔率与体积密度的测定。

3、浇注料流动性的测定

依据国家测试标准GB/T22459.2-2008,采用跳桌法测定浇注料流动性。即经配料和混料后所得料浆均匀注入模具中,及至模具上部时,用镘刀修整至模具上部齐平为止,撤去模具,打开电源开关,令跳桌台于15s内连续均匀跳动25次,然后关闭电源开关,分别测量相互垂直方向上泥浆的直径,依照式(1)计算流动指数F:

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(1)

式中:D—料浆平均直径(mm);m0—模具下底内径(mm)。

4、常温抗折强度和常温耐压强度的测定

依照测试国家标准GB/T3001-2007进行试样常温抗折强度的测试;依照测试国家标准GB/T5072-2008进行试样常温耐压强度的测试。

5、高温抗折强度的测定

依照测试国家标准GB/T3002-2004,将经试样过110°C保温24h干燥处理后的条形浇注料依照规定间隔放入匣钵内盖满鳞片石墨,置于高温抗折测定仪中的滑板上,推送进试验炉内,通过调节滑板上可移动间距最大为125mm的两个下刀口,使试样对称置于下刀口上且到刀口间距大于等于5mm。将试样加热到1450°C并保温0.5h,然后均匀施加载荷至断裂,记录下断裂最大载荷。按照公式(2)计算抗折强度:

检测ASC铁沟浇注料,需从这几个性能指标开始!

(2)

式中:Re—抗折强度(MPa);Fmax—试样断裂时最大载荷(N);Ls—试样断裂时最大载荷(N);b—试样宽度(mm);h—试样高度(mm)。

6、耐磨性能的测定

依据国家测试标准GB/T18301-2012-2007,对经埋碳烧结后的方板状试样采用喷沙法以评估试样的耐磨性能。即利用耐磨试验机产生的携带1mm-1.5mmSiC颗粒的高压气流冲击试样表面,测量试样前后质量m1、m2,按照公式(3)计算磨损量。以计算试样磨损量来表征试样的耐磨性能。

检测ASC铁沟浇注料,需从这几个性能指标开始!

(3)

式中:A—抗折强度(MPa);ρ—体积密度(g/cm3);m1—实验前试样质量(g);m2—实验后试样质量(g)。

7、抗渣侵蚀性的检测

(1)静态坩埚法

依据国家标准GB/T8931-2007,利用静态坩埚法对浇注料进行抗渣侵蚀实验。向干燥后的立方体坩埚试样的孔芯中加入30g高炉渣,加盖,埋碳后在1500°C下保温进行静态坩埚抗渣试验,冷却后沿坩埚中轴线对半切开,查看试样抗渣侵蚀情况,然后利用扫描电子显微镜SEM以及配套的能谱分析仪对高炉渣侵蚀浇注料的机理进行研究。

(2)动态浸渍法

依据国家标准GB/T8931-2007,利用动态浸渍法对浇注料进行抗铁水渣侵蚀实验,即将干燥后的条形样置于动态坩埚模具中,试样之间用刚玉质浇注料填充,振动成型,坩埚试样自然养护后脱模,然后于80°C下干燥48h;在中频感应炉线圈底部放入适量刚玉颗粒并在线圈外包一层保温棉用以保护线圈,把制备的坩埚放入线圈内,在线圈和坩埚之间的空隙填充满刚玉颗粒,防止实验过程中坩埚晃动,同时起到保护感应线圈的目的;在坩埚中加入2kg铁块,开启中频感应炉升温,及至铁块完全熔化,加入200g高炉渣,等待0.5h,使高炉渣与铁水与耐火材料充分接触,然后关闭中频感应炉停止加热,倒出铁水渣,待至坩埚温度自然冷却后于中频感应炉中取出坩埚,用金属切割机切割分离圆柱型坩埚中镶嵌的试样。计算试验后试样受侵蚀面积,用以比较抗铁水渣性能优劣,然后利用扫描电子显微镜SEM以及配套的能谱分析仪对高炉渣侵蚀浇注料的机理进行研究。

检测ASC铁沟浇注料,需从这几个性能指标开始!

8、抗氧化性的检测

以110°C烘后的试样为对象,依据GB/T13244—91《含碳耐火材料抗氧化性实验方法》进行抗氧化试验,将抗氧化实验后的试样对半切开,测定抗氧化实验后的试样的脱碳层厚度,以此来表征试样的抗氧化能力。脱碳层由如下公式计算得到。


检测ASC铁沟浇注料,需从这几个性能指标开始!

(4)

式(4)中:L—脱碳层厚度(mm);l1、l2、l3、l4—从试样一个切面四边测量的脱碳层厚度(mm);l1′、l2′、l3′、l4′—从试样另一个切面四边测量的脱碳层厚度(mm)。


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