煤气化装置用耐火材料与工程应用
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2.6.2 抗折强度

具有一定尺寸的耐火材料条形试样,在三点弯曲装置上所能承受的最大应力,又称抗弯强度、断裂模量,表明材料抵抗弯矩的能力(MPa)。耐火材料的抗折强度分为常温抗折强度和高温(热态)抗折强度。室温下测得的抗折强度称为常温抗折强度;耐火材料在规定的高温条件下(一定的温度及保温时间)所测得的抗折强度值称为该温度下的高温抗折强度。

材料的化学组成、矿物组成、组织结构、生产工艺等对材料的抗折强度尤其是高温抗折强度有决定性的影响。通过选用高纯原料、控制砖料合理的颗粒级配、加大成型压力、使用优质结合剂及提高制品的烧结程度,可提高材料的抗折强度。

中国国家标准《耐火材料 常温抗折强度试验方法》(GB/T 30012017)规定了耐火材料(包括定形和不定形)常温抗折强度的试验方法。其原理是:在室温下,以恒定的加荷速率对试样施加应力直至断裂。

常温抗折强度按下式计算:

式中 σF——常温抗折强度,MPa;

Fmax——对试样施加的最大压力,N;

Ls——下刀口间的距离,mm;

b——试样的宽度,mm;

h——试样的高度,mm。

中国国家标准《耐火材料 高温抗折强度试验方法》(GB/T 30022017)规定了耐火材料(包括定形和不定形)高温抗折强度的试验方法。其原理是,以一定的升温速率加热试样到试验温度,保温至试样达到规定的温度分布,以恒定的加荷速率对试样施加张应力,直至试样断裂。

耐火材料高温抗折强度的计算公式与常温抗折强度计算公式相同

式中 σF——高温抗折强度,MPa;

Fmax——试样断裂时的最大荷载,N;

Ls——支承刀口之间的距离,mm;

b——试样的宽度,mm;

h——试样的高度,mm。

常见耐火材料的抗折强度曲线如图2-11所示。

2-11 常见耐火材料的抗折强度曲线 

1白云石砖;2高铝砖;3叶蜡石砖;

4镁砖;5硅砖;6铬砖;

7熟料砖;8不烧镁铬砖