,1036, 北京科技大学学报 第32卷 1实验 火制品，其中包括普通高铝砖、塑性相结合刚玉砖、 锆铬刚玉砖、高纯刚玉砖和赛隆结合刚玉砖，其理化 1.1试样 性能见表1 本实验采用了工厂生产的五种氧化铝基定形耐 表1氧化铝基耐火制品的理化性能 Table 1 Physical and chen ical pmoperties of alm ina based refractory products 编号 产品名称 A上03质量分数% 显气孔率% 体积密度(gm-3) 常温耐压强度MPa A 普通高铝砖 77.9 21.9 2.59 95 B 塑性相结合刚玉砖 79.9 14.1 3.09 130 C 钴铬刚玉砖 87.4 17.8 3.22 110 D 高纯刚玉砖 98.5 19.1 3.18 100 E 赛隆结合刚玉砖 87.3 13.2 3.22 170 1.2实验方法 次实验结果的平均值， 高温耐磨性实验装置是新研制的，其原理是采 高温抗折强度采用GBT3002进行]，试样尺 用高压空气携带一定质量的标准磨料喷吹试样，以 寸为25mm×25mm×150mm.升温制度：室温至 试样的磨损体积来表示耐磨性，实验装置示意图如 1000℃，升温速率8~10℃·mm1000℃至实验 图1所示.试样放入实验仓内，试样表面与喷枪呈 温度，升温速率4~5℃·mm.在实验温度下保温 90°将试样加热至实验温度，并在实验温度保温 30min以0.15MPas的加荷速率对试样施加弯 30m后开始喷吹磨料.在喷吹过程中，试样表面的 曲应力，直至试样破坏， 温度变化稳定在20℃以内，通过调节调压仓上的排 弹性模量采用国内研制生产的高温弯曲应 气孔大小使实验仓的压力稳定在0.016MPa左右， 力应变仪进行测试[门.试样装置包括高温实验炉、 喷吹介质采用36电熔白刚玉砂，喷吹量为1000： 加荷装置、变形测量装置和计算机控制系统，试样 喷吹时间为900s 的尺寸为25mmX25mm×125mm 材料的显微结构采用扫描电镜(SM)进行观 压缩空气 察，设备型号为PH ILIPS XL3Q显微结构试样从高 磨损介质 温冲蚀后的试块中心切取，再经研磨、喷金处理、 气体 2结果与讨论 排气口 2.1温度对高温耐磨性的影响 周压仓 材料的磨损体积与实验温度的关系如图2所 玻璃枪管 示·从图中可以看出：随着实验温度的升高，塞隆结 陶瓷保护管 合刚玉砖的磨损体积逐渐减小；其他四种产品的磨 损体积则表现为两个阶段变化，即在某一温度点出 实验仓 现显著变化，如普通高铝砖、塑性结合高铝砖和锆铬 热电偶 试样 刚玉砖在常温至800℃时磨损体积变化不大，当温 度大于800℃时磨损体积开始大幅度降低，高纯刚 玉砖的磨损体积开始大幅度降低的温度则在 1000℃.另外，在各实验温度下，高纯刚玉砖的磨 图1高温耐磨实验装置的示意图 损体积最大，赛隆结合刚玉砖最小，除高纯刚玉砖 Fig1 Sketch of the high-temnperatue abrasion appamtus 以外，其他产品在1200℃以上时，磨损体积很小且 趋于一致 将制品切割成100mm×100mm×(20~ 图3为材料的弹性模量与实验温度的关系曲 30)mm的样块，磨损量以试样磨损掉的体积计，具 线、从图中可以看出，当温度升高时除赛隆结合刚 体方法按GB斤18301进行)，每个实验数据为两 玉砖外，其他四种材料的弹性模量均在某温度范围北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 1 实验 1∙1 试样 本实验采用了工厂生产的五种氧化铝基定形耐 火制品‚其中包括普通高铝砖、塑性相结合刚玉砖、 锆铬刚玉砖、高纯刚玉砖和赛隆结合刚玉砖‚其理化 性能见表 1． 表 1 氧化铝基耐火制品的理化性能 Ｔａｂｌｅ1 Ｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｌｕｍｉｎａｂａｓｅｄｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｐｒｏｄｕｃｔｓ 编号 产品名称 Ａｌ2Ｏ3质量分数／％ 显气孔率／％ 体积密度／（ｇ·ｃｍ—3） 常温耐压强度／ＭＰａ Ａ 普通高铝砖 77∙9 21∙9 2∙59 95 Ｂ 塑性相结合刚玉砖 79∙9 14∙1 3∙09 130 Ｃ 锆铬刚玉砖 87∙4 17∙8 3∙22 110 Ｄ 高纯刚玉砖 98∙5 19∙1 3∙18 100 Ｅ 赛隆结合刚玉砖 87∙3 13∙2 3∙22 170 1∙2 实验方法 高温耐磨性实验装置是新研制的‚其原理是采 用高压空气携带一定质量的标准磨料喷吹试样‚以 试样的磨损体积来表示耐磨性．实验装置示意图如 图 1所示．试样放入实验仓内‚试样表面与喷枪呈 90°‚将试样加热至实验温度‚并在实验温度保温 30ｍｉｎ后开始喷吹磨料．在喷吹过程中‚试样表面的 温度变化稳定在 20℃以内‚通过调节调压仓上的排 气孔大小使实验仓的压力稳定在 0∙016ＭＰａ左右． 喷吹介质采用 36 ＃电熔白刚玉砂‚喷吹量为 1000ｇ‚ 喷吹时间为 900ｓ． 图 1 高温耐磨实验装置的示意图 Ｆｉｇ．1 Ｓｋｅｔｃｈｏｆｔｈｅｈｉｇｈ-ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｂｒａｓｉｏｎａｐｐａｒａｔｕｓ 将 制 品 切 割 成 100ｍｍ× 100ｍｍ× （20～ 30） ｍｍ的样块‚磨损量以试样磨损掉的体积计‚具 体方法按 ＧＢ／Ｔ18301进行 ［5］．每个实验数据为两 次实验结果的平均值． 高温抗折强度采用 ＧＢ／Ｔ3002进行 ［6］‚试样尺 寸为 25ｍｍ×25ｍｍ×150ｍｍ．升温制度：室温至 1000℃‚升温速率 8～10℃·ｍｉｎ —1；1000℃至实验 温度‚升温速率 4～5℃·ｍｉｎ —1．在实验温度下保温 30ｍｉｎ．以 0∙15ＭＰａ·ｓ —1的加荷速率对试样施加弯 曲应力‚直至试样破坏． 弹性模量采用国内研制生产的高温弯曲应 力--应变仪进行测试 ［7］．试样装置包括高温实验炉、 加荷装置、变形测量装置和计算机控制系统．试样 的尺寸为 25ｍｍ×25ｍｍ×125ｍｍ． 材料的显微结构采用扫描电镜 （ＳＥＭ）进行观 察‚设备型号为 ＰＨＩＬＩＰＳＸＬ30．显微结构试样从高 温冲蚀后的试块中心切取‚再经研磨、喷金处理． 2 结果与讨论 2∙1 温度对高温耐磨性的影响 材料的磨损体积与实验温度的关系如图 2所 示．从图中可以看出：随着实验温度的升高‚塞隆结 合刚玉砖的磨损体积逐渐减小；其他四种产品的磨 损体积则表现为两个阶段变化‚即在某一温度点出 现显著变化‚如普通高铝砖、塑性结合高铝砖和锆铬 刚玉砖在常温至 800℃时磨损体积变化不大‚当温 度大于 800℃时磨损体积开始大幅度降低‚高纯刚 玉 砖 的 磨 损 体 积 开 始 大 幅 度 降 低 的 温 度 则 在 1000℃．另外‚在各实验温度下‚高纯刚玉砖的磨 损体积最大‚赛隆结合刚玉砖最小．除高纯刚玉砖 以外‚其他产品在 1200℃以上时‚磨损体积很小且 趋于一致． 图 3为材料的弹性模量与实验温度的关系曲 线．从图中可以看出‚当温度升高时除赛隆结合刚 玉砖外‚其他四种材料的弹性模量均在某温度范围 ·1036·