耐火度的测定方法,除有国际标准(ISO528)外,各国都有标准方法,但大致相同,都是采用与标准测温锥相比较的方法。
耐火材料试锥在高温下的弯倒程度,主要取决于液相与固相的数量比、液相的粘度变化和高熔点晶相的分散度。通常锥体达到耐火度时,多数均含液相约70~80%,液相粘度约为10~50Pa·s,并随材料不同而异。因此,可以认为耐火材料耐火度的高低除与测定条件,特别是与试锥的粒度组成和升温速度以及某些材料与测定气氛有关以外,主要受材料的化学和矿物组成所控制。对由各种单二组分构成的耐火材料而言,主要取决于化合物熔点的高低。而对由多组分构成的耐火材料而言,取决于主成分和他成分的数量比。杂质会严重降低材料的耐火度。如对Al2O3,含量在20~80%之间的硅铝系耐火材料而言,耐火度t 可近似地以Al2O3和杂质R 百分含量估算,即t=1580 4.386(Al2O3-R)。因此,欲提高耐火材料的耐火度,必须提高主成分和主晶相的数量并尽量降低杂质。
中国标准(GB7322)与国际标准完全相同,将被测材料磨成细粉,制成与标准测温锥形状、尺寸相同的截头三角锥,也可直接从耐火制品上锯取上述的截头三角锥,与标准测温锥一起插在一个耐火的底盘上,放在炭阻炉或燃气高温炉内,按规定的速率加热,视其与标准测温锥相比较所弯倒的程度,当其弯倒至锥的尖端接触底盘时的温度(见下图1所示),即为材料的耐火度,通常都用标准测温锥的锥号表示。
各国标准测温锥规格不同,锥号所代表的温度也不一致。世界上最常见的是德国的塞格尔锥(Segerkegel),缩写为SK,如SK35代表1780℃,而美国的奥顿锥(orton) 35代表1785℃。国际标准化组织的标准测温锥(ISO)、中国的标准测温锥(WZ)和前苏联的标准测温锥(ПК)都是一致的,采用锥号乘以10即为所代表的温度。如ISO176、WZ176以及ПК176均代表1760℃。英、德、美国标准测温锥号的相应温度见下表。
英国、德国、美国标准测温锥号相应温度(℃)
锥 号 |
英国 斯塔福德希尔锥(Staffordshire) |
德国 塞格尔锥(Seger) |
美国 奥顿锥(Orton) |
17 18 19 20 23 |
1480 1500 1520 1530 |
1480 1500 1520 1530 |
1512 1522 1541 1564 1605 |
26 27 28 29 30 31 311/2 |
1580 1610 1630 1650 1670 1690 |
1580 1610 1630 1650 1670 1690 |
1621 1640 1646 1659 1665 1683 1699 |
32 321/2 |
1710 |
1710 |
1717 1724 |
33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 |
1730 1750 1770 1790 1825 1850 1880 1920 1960 2000 |
1730 1750 1770 1790 1825 1850 1880 1920 1960 2000 |
1743 1763 1785 1804 1820 1835 1865 1885 1970 2015 |