耐火砖荷软及常温、高温耐压强度 介绍

耐火砖常温耐压强度(缩写为CCS)是指常温下材料的单位面积所能承受的大压力。

国家标准(GB／T5072—1985)规定了致密耐火砖常温耐压试验方法：在常温下，用压力试验机以规定的速率，对规定尺寸的试样加载，直至试样断裂。然后根据所记录的大载荷和试样承受载荷的面积，计算其抗压强度。下图是一些常用耐火砖的常温耐压强度。

常温耐压强度是耐火砖的重要技术指标之一。在一般热工设备中耐火材料所承受的静载荷不大，一般不超过0.1—0.2MPa，炉顶也不超过0.4—0.5MPa，大型高炉炉底砖、热风炉炉顶，大载荷也不超过1.0MPa，除因运输和砌筑不当，使材料受撞击和挤压而可能产生破损外，很少因材料的常温耐压强度较低而破坏。现行标准中皆规定耐火砖的常温耐压强度不低于10—15MPa，对高级耐火砖要求在25—30MPa以上，主要是因为耐火砖的常温耐压强度是其组织结构的参数，特别是显微结构的敏感参数。而材料的显微结构的形成受其制备过程中各种工艺参数的制约，如原料的特征及配料比、颗粒大小和级配，以及颗粒间的结合、成型方法和烧结状态等，都对材料的显微结构有重要影响。因此，常温抗压强度是检验现行工艺状况的可靠方法。另外，通过材料的常温耐压强度可间接地评定其他力学性质的优劣，如一般耐火砖的常温耐压强度约为抗折强度的2—3倍，为抗拉强度的5—10倍；良好的耐磨性和耐冲击性等都与其较高的常温耐压强度相对应。而且，测定常温耐压强度的方法简便。因此，常温耐压强度是判断砖质量的常规检验项目。

各种耐火砖的荷重软化温度及高温耐压强度 

耐火砖的荷重软化温度是耐火砖在一定的重负荷和热负荷共同作用下达到某一特定压缩变形时的温度，是对耐火砖以恒荷重持续升温法所测定的高温力学性质，表征耐火砖。抵抗重负荷和高温热负荷共同作用而保持稳定的能力。

耐火砖的荷重软化温度多采用升温法测定，即在规定的恒压和升温速度下加热直径50mm，高50mm，中心、孔径12～13mm的圆柱体试样，测定其达到规定变形量时的温度。与此变形量相应的温度即为荷重软化变形温度。常绘成变形温度曲线(如图2—7所示为几种耐火砖的荷重变形温度曲线)，以确定各种变形量时的温度。我国国家标准规定，对普通耐火制品所加重负荷为0.2MPa，大于1000℃时升温速度为4～5℃／min，并将从曲线高点起压缩变形量分别达0.5％、1.0％、2.0％和5.0％时的温度分别以T0.5、T1.0、T2.0和T5.0标示，并作为耐火砖的各级荷重软化温度。对有些耐火砖，当加热到某一温度时突然溃裂或突然破裂，无法测定各种变形温度，则以发生此现象的温度为溃裂点或破裂点。

耐火砖荷重软化温度的具体测定方法按国家标准GB5989—86规定。

耐火砖的开始荷重软化温度和荷重变形温度曲线不同。例如，粘土砖的开始软化变形温度较低，荷重变形温度曲线平缓，开始变形与变形量达30％时的温度相差近350℃；镁.砖的开始软变形温度较高，开始变形后持续变形不足10％即破裂；硅砖的开始软化变形温度很高，但达到软化变形温度后，几乎立即溃裂。所有这些变化，主要取决于它们的化学矿物组成、制品结构的特点、结晶相和玻璃相的数量比，以及较易熔的结晶相和玻璃相熔化成的液相粘度等因素。当然，制品的生产工艺也有一定的影响。

荷重软化温度是评价耐火砖质量的一项重要技术指标。测定荷重软化温度时的热负荷和重负荷共同作用的条件接近于耐火砖服役时的许多实际状况，其中开始软化变形温度可作为在相近工作条件下大多数耐火砖使用温度上限的参考值。另外，软化或由软化至溃裂的过程，可作为对耐火砖的矿物组成与结构特点以及其工艺制度合理性的判据，从而为改进耐火砖质量和正确选材提出依据。但是，耐火制品的荷重软化温度基本上是瞬时测定的，而绝大多数耐火砖在实际中是长期服役的，即长期在热负荷和重负荷共同作用下工作，从而使耐火砖的变形和裂纹易于持续地发展，并可导致损毁，而且耐火砖在服役时所承受的重载荷也不尽相同，负重较大，则变形也较大、较快。故耐火砖的荷重软化温度，仅能作为确定其高使用温度时参考。

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