ICS 81.080 Q 40
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T30873—-2014
耐火材料 抗热震性试验方法
Refractory materials-Determination of thermal shock resistance
2015-04-01实施
2014-07-24发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T30873—2014
目 次
前言
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 原理 5 方法1（水急冷法-直形砖试样）
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方法2（水急冷法-小试样）方法3(空气急冷法）方法4（空气自然冷法）试验报告
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9 GB/T 308732014
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国耐火材料标准化技术委员会（SAC/TC193)提出并归口。 本标准起草单位：中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司、郑州安耐克实业有限公司、安徽瑞泰新
材料科技有限公司、河南省新密正泰耐材有限公司、郑州市振东科技有限公司。
本标准主要起草人：王秀芳、李富朝、张金龙、王建军、侯会峰、孙庚辰、王俊超、董红芹、张周明、 陈伟、章艺、曹海洁、姜东梅，
1 GB/T30873---2014
耐火材料 抗热震性试验方法
1范围
本标准规定了耐火材料抗热震性试验方法的术语和定义、原理、设备、试样、试验步骤、结果表述与处理及试验报告。
本标准适用于耐火材料抗热震性的测定。
规范性引用文件
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下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T7321定形耐火制品试样制备方法 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T10325 定形耐火制品验收抽样检验规则 GB/T 17617 耐火原料和不定形耐火材料取样 GB/T18930 耐火材料术语 YB/T5116 粘土质和高铝质耐火可塑料试样制备方法 YB/T5202.1不定形耐火材料试样制备方法第1部分：耐火浇注料
3 术语和定义
GB/T18930界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
水急冷法 waterquenching 试样经受急热后，以5℃～35℃流动的水作为冷却介质急剧冷却的方法。
3.2
空气急冷法 compressedairquenching 试样经受急热后，以常温下0.1MPa压缩空气作为冷却介质急剧冷却的方法。
3.3
空气自然冷法 airquenching 试样经受急热后，以自然状态下空气作为冷却介质冷却的方法。
4原理
在规定的试验温度和冷却介质条件下，一定形状和尺寸的试样，在经受急热急冷的温度突变后，根据其破损程度来确定耐火材料的抗热震性。
1 GB/T30873—2014
5方法1（水急冷法-直形砖试样）
5.1适用范围
适用于致密硅酸铝质耐火材料，不适用于碱性耐火材料、硅质耐火材料、熔铸耐火材料、显气孔率大于45%的耐火材料或与水产生化学作用以及因热震次数太少而难以判定其抗热震性能优劣的耐火材料。以直形砖为试样。 5.2设备 5.2.1试验炉
采用电加热炉，装样区内炉温分布均匀，保证试样受热端任意两点之间的温差不大于15℃，均温区应足以容纳3块以上试样同时进行试验。热电偶测温端距试样受热端面10mm～20mm。 5.2.2流动水槽
至少可容纳3块以上试样同时进行急冷，并保证流人和流出水槽水的温升不得大于10℃。 5.2.3试样夹持器
能同时夹持3块以上试样，并能调节试样人炉及人水深度。 5.2.4方格网，网孔尺寸5mm×5mm。 5.2.5电热鼓风干燥箱，室温～300℃。 5.2.6温度计，精确到1℃。 5.2.7钢板尺，精确到1mm。 5.3试样 5.3.1取样
定形耐火制品按照GB/T10325、不定形耐火材料按GB/T17617的规定进行，或协商确定。 5.3.2试样的形状尺寸和制备
采用230mmX×114mm×65（75）mm的直形砖试样。 定形耐火制品试样的制备按照GB/T7321的规定进行。当砖型较大时，可以在大砖上切取符合上
述尺寸要求的试样，每块制品上只能切取一个试样。
不定形耐火材料试样的制备按YB/T5116、YB/T5202.1或相关规定进行。 5.4试验步骤 5.4.1将试样在电热干燥箱中于110℃士5℃下干燥至恒量，也可根据双方约定进行。 5.4.2将试样装在试样夹持器上，试样与试样间距不小于10mm，且试样不得叠放。要保证试样50mm 长一段能够经受急冷急热，在试样夹持部分，试样与试样间需用厚度大于10mm的隔热材料填充。用方格网测量试样受热端面的方格数并记录。 5.4.3将加热炉预加热到试验温度（1100℃或协商的试验温度）士10℃，保温15min后，迅速将试样移入炉膛内。受热端面距离炉门内侧应为50mm士5mm，距发热体表面应不小于30mm。用隔热材料及时堵塞试样及炉门的间隙。 5.4.4试样人炉后，炉温降低应不大于50℃，并于5min内恢复至试验温度。试样在试验温度下保持 20 min。 5.4.5迅速将试样受热端浸人5℃~35℃流动的水中50mm土5mm深，距水槽底不小于20mm，调
2 GB/T 30873—2014
节水流量，使流人和流出水槽水的温升不大于10℃。 5.4.6试样在水槽中急剧冷却3min后立即取出，在空气中放置时间不小于5min。试样急冷时，应及时关闭炉门，使炉温保持在试验温度士10℃以内。 5.4.7当试样在空气中保持5min后，且炉温恢复至试验温度时，即可将试样受热端迅速移入炉内。反复进行上述急冷急热过程，直至试验进行到试样受热端面破损一半或达到约定的次数时停止。 5.4.8在热交替过程中，试样不应与炉门或水槽发生机械碰撞。 5.5 结果表述与处理
以试样受热端面破损一半（或以上）时所经历的急热急冷循环次数作为该试样的抗热震性次数。 试样受热端面破损率的计算，用方格网直接测量试验前试样受热端面的方格数A，和试验后未破
损的方格数A2，按式（1)计算试样受热端面破损率：
P=A=A ×100%
.....(1 )
Ai
式中： P试样受热端面破损率，%； A，试验前试样受热端面的方格数，单位为个； A?试验后试样受热端面未破损的方格数，单位为个。 破损率取整数，结果按GB/T8170进行处理。 当P=（50土5）%时，称试样受热端面破损一半在急冷过程中，试样受热端面破损达一半（或以上)时，该次急热急冷循环作为有效计算。在试验过
程中，试样受热端面若受机械磨损或碰撞而破损时，则其试验作废。
6方法2（水急冷法-小试样）
6.1适用范围
适用于致密硅酸铝质耐火材料，不适用于碱性耐火材料、硅质耐火材料、熔铸耐火材料、显气孔率大于45%的耐火材料、与水产生化学作用以及因热震次数太少而难以判定其抗热震性能优劣的耐火材料。以50mm×50mm的圆柱体或40mm×40mm×160mm的长方体为试样。 6.2设备 6.2.1试验炉
见5.2.1。 6.2.2流动水槽
可容纳多个试样同时进行急冷，并保证流人和流出水槽水的温升不得大于10℃，水槽中同时具有可放置试样的支架，支架表面距水槽底部不小于20mm，以保证冷却水的正常流动，水槽中水的深度应保证将试样全部浸入水中。 6.2.3机械手或夹具
应能从炉内夹起试样放在试样冷却架上。 6.2.4试样冷却架
应是铺有相互平行的耐火砖的钢架，可以放置50mm×50mm圆柱形试样。 6.2.5电热鼓风干燥箱，室温～300℃。 6.2.6温度计，精确到1℃。
3 GB/T30873—2014
6.2.7钢板尺，精确到1mm。 6.3试样 6.3.1取样
定形耐火制品按照GB/T10325、不定形耐火材料按GB/T17617的规定进行，或协商确定。 6.3.2试样的形状尺寸和制备
定形制品采用50mm×50mm的试样，每块制品上只能钻取一个试样。不定形耐火材料采用 40mmX40mm×160mm的试样。
定形耐火制品的制样按照GB/T7321的规定进行。 不定形耐火材料试样的制备按YB/T5116、YB/T5202.1或相关规定进行。
6.4试验步骤 6.4.1将试样在电热干燥箱中于110℃土5℃下干燥至恒量，也可根据双方约定进行， 6.4.2将加热炉预加热到（1100℃或协商的试验温度）士10℃，保温15min后，迅速将试样移入炉膛内均温区内。试样不得叠放且彼此分离，试样之间的距离应不小于10mm，试样距发热体表面应不小于30mm。 6.4.3试样入炉后，炉温降低应不大于50℃，并于5min内恢复至试验温度。试样在试验温度下保持 20 min 6.4.4迅速将试样浸5℃～35℃流动的水中，调节水流量，使流入和流出水槽水的温升不大于10℃。 6.4.5试样在水槽中急剧冷却3min后立即取出置于冷却架上，在空气中放置时间不小于5min。试样急冷时，应及时关闭炉门，使炉温保持在试验温度土10℃以内。 6.4.6当试样在空气中保持5min后，且炉温恢复至试验温度时，即可将试样迅速移入炉内，反复进行上述急冷急热过程，直至试验结束。 6.4.7在热交替过程中，试样不应发生任何机械损失。 6.4.8试验进行到试样出现可见裂纹或达到约定的次数时停止。 6.5结果表述与处理
以试样出现可见裂纹时所经历的急热急冷循环次数作为该试样的抗热震性次数。 在急冷过程中，试样出现裂纹时，该次急热急冷循环作为有效计算。在试验过程中，试样受到外力
碰撞而破损时，则该试验作废。
7方法3（空气急冷法）
7.1适用范围
该方法适用于碱性耐火材料、硅质耐火材料、熔铸耐火材料、与水产生化学作用以及因热震次数太少而难以判定其抗热震性能优劣的耐火材料。同时也适用于致密硅酸铝质耐火材料，但测得的抗热震次数与水急冷法测得的抗热震次数不同，二者之间无可比性。该方法不适用显气孔率大于45%的耐火材料。 7.2设备 7.2.1试验炉
见5.2.1
4 GB/T 308732014
7.2.2吹气装置，带有直径8mm，长5mm的喷嘴。 7.2.3400mm×250mm×20mm钢板，带有能固定试样的定位销。 7.2.4三点弯曲应力试验装置应满足下列条件：
a）能够对试样施加不小于0.3MPa的三点弯曲应力，示值相对误差应小于土2%； b) 能够均匀地对试样施加载荷，并记录或指示其断裂时的最大负荷； c） 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5mm土
0.5mm。上刀口位于两个下刀口中心线上，偏离中心不大于士2mm。下刀口的间距为 100mm±1mm。
7.2.5机械手或夹具
应能从炉内夹起试样放在试验冷却架上。 7.2.6试样冷却架
铺有间距180mm，相互平行的耐火砖的钢架。 7.2.7电热鼓风干燥箱，室温~300℃。 7.2.8钢板尺，精确到1mm。 7.3试样 7.3.1取样
定形耐火制品按照GB/T10325、不定形耐火材料按GB/T17617的规定进行，或协商确定。 7.3.2试样的形状尺寸和制备
采用（114士3）mm×（64±2）mm×（64士2）mm的长方体试样，试样长度方向的两相对面应平行，张力面和压力面的平行度允许偏差不大于0.5mm，试样中部横切面的两对边平行度允许偏差不大于0.2mm。
从每个样品上切取1个试样，且试样应从制品的工作端的角部制取，长度沿制品的工作面，若工作面长度不足114mm，则可以沿制品的长度方向制取。制品的工作面为试样的喷吹面和张力面，应做好标记，不得有因制样而造成的裂纹及水化等缺陷，否则需重新制样。
定形耐火制品试样的制备按照GB/T7321的规定进行。 不定形耐火材料试样的制备按YB/T5116、YB/T5202.1或相关规定进行。
7.4试验步骤 7.4.1将干燥后的试样放入预加热到250℃～300℃的电热鼓风干燥箱内烘干至恒量，试样应以一个长面放置。 7.4.2将加热炉预加热至（950℃或协商的试验温度）土10℃，保温15min后，迅速将试样移人炉膛内，立即关闭炉门，炉温降低应不大于50℃。从第一块试样放人，5min内炉温应恢复至试验温度士10℃。 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、试样与炉膛之间的间隙不小于10mm。 7.4.3用机械手或夹具将试样从炉内取出，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。 7.4.4压缩空气为室温，应不含水滴。喷嘴前的压力始终为0.1MPa，喷嘴距离试样喷吹面中心约 100 mm。 7.4.5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。 7.4.6当试样经受住了0.3MPa的三点弯曲应力，且炉温恢复至试验温度时，即可将试样迅速移人炉
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