連鑄用鋁炭質(zhì)耐火制品檢測(cè)對(duì)象

此類制品屬于連鑄功能耐火材料，按用途分為保護(hù)澆注與控流兩大類。長(zhǎng)水口連接鋼包與中間包，浸入式水口埋入結(jié)晶器鋼液面以下，整體塞棒通過(guò)棒頭控流，滑板承擔(dān)開(kāi)閉與節(jié)流任務(wù)。它們共同的特點(diǎn)是碳含量較高，依靠石墨網(wǎng)絡(luò)獲得抗熱震能力，同時(shí)以氧化物骨料承擔(dān)耐侵蝕職責(zé)。

浸入式水口多為復(fù)合結(jié)構(gòu)，渣線部位鑲鋯炭質(zhì)環(huán)層，本體保持鋁炭材質(zhì)。檢測(cè)時(shí)須區(qū)分本體區(qū)、渣線區(qū)與過(guò)渡區(qū)，分別取樣評(píng)估。委托檢測(cè)的常見(jiàn)情形包括生產(chǎn)廠出廠檢驗(yàn)、鋼廠進(jìn)廠驗(yàn)收、新配方對(duì)比試驗(yàn)以及使用后殘樣的失效分析。

樣品采集與試樣制備

批量制品的抽樣與驗(yàn)收規(guī)則按GB/T 10325《定形耐火制品抽樣驗(yàn)收規(guī)則》執(zhí)行，試樣制備按GB/T7321《定形耐火制品試樣制備方法》執(zhí)行?；瘜W(xué)分析試樣多在制品橫斷面多點(diǎn)鉆取粉屑，鉆取前去除表層，避免泥料與涂料混入。物理試樣從壁厚充裕部位切取，加工后受力面須平整平行，尺寸滿足各試驗(yàn)方法的規(guī)定。

含碳試樣在高溫試驗(yàn)中易被氧化，升溫前需要埋入焦炭粉或引入保護(hù)氣氛。制樣環(huán)節(jié)的注意要點(diǎn)如下：

化學(xué)成分分析要點(diǎn)

成分檢測(cè)回答兩個(gè)問(wèn)題：原料品位是否達(dá)標(biāo)，配料波動(dòng)是否處于受控范圍。常用分析項(xiàng)目及其意義包括：

主量氧化物可用熔片制樣的X射線熒光光譜法測(cè)定，碳含量用高頻紅外碳硫儀測(cè)定。濕法化學(xué)分析手續(xù)較繁，多作為仲裁與復(fù)核手段，鋁硅系氧化物分析按GB/T6900執(zhí)行。測(cè)定灼燒減量時(shí)，含碳樣品需保證充分氧化燒盡，否則結(jié)果失真。

物理性能檢測(cè)方法

顯氣孔率與體積密度按GB/T2997測(cè)定，采用真空法飽和試樣。含石墨表面疏水，浸液宜選用煤油一類非水液體，保證孔隙充填完整。兩項(xiàng)指標(biāo)反映成型致密度，與渣滲透速度和強(qiáng)度水平直接相關(guān)。

真密度按GB/T5071測(cè)定，可與化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)互相校核，判斷物相組成是否異常。同一批制品的氣孔率離散程度，常被用作評(píng)價(jià)等靜壓工藝穩(wěn)定性的依據(jù)。

常溫與高溫力學(xué)性能測(cè)試

常溫耐壓強(qiáng)度按GB/T 5072測(cè)定，常溫抗折強(qiáng)度按GB/T3001測(cè)定，兩者表征制品在搬運(yùn)、裝配與常溫承壓狀態(tài)下的力學(xué)儲(chǔ)備。鋁炭質(zhì)材料屬脆性材料，抗折數(shù)據(jù)對(duì)內(nèi)部微裂紋更敏感，常用于批次間比較。

高溫抗折強(qiáng)度按GB/T 3002測(cè)定，試驗(yàn)須在保護(hù)氣氛中進(jìn)行，防止石墨在升溫過(guò)程中燒損。荷重軟化溫度按GB/T5989測(cè)定，反映材料在恒定載荷下的高溫變形行為。高溫?cái)?shù)據(jù)與常溫?cái)?shù)據(jù)結(jié)合判讀，才能區(qū)分“強(qiáng)度不足”與“高溫軟化”兩類不同缺陷。

熱學(xué)性能與抗熱震評(píng)價(jià)

熱膨脹率按GB/T 7320測(cè)定，導(dǎo)熱系數(shù)按GB/T5990的熱線法測(cè)定。膨脹數(shù)據(jù)用于核算澆注裝配間隙，導(dǎo)熱數(shù)據(jù)關(guān)系渣線結(jié)殼與測(cè)溫孔散熱，兩者是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的輸入?yún)?shù)。

加熱yongjiu線變化按GB/T5988測(cè)定，試樣同樣需要防氧化保護(hù)?？篃嵴鹦栽囼?yàn)通過(guò)急冷急熱循環(huán)后檢查裂紋或測(cè)定抗折強(qiáng)度保持率來(lái)評(píng)價(jià)，具體循環(huán)方式與判據(jù)由供需雙方約定。浸入式水口的服役破壞多由熱震裂紋起始，該試驗(yàn)結(jié)果對(duì)判斷服役風(fēng)險(xiǎn)參考價(jià)值較大。