Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Деформация огнеупоров под нагрузкой при высокой температуре

Деформация огнеупоров под нагрузкой при высокой температуре
При определении огнеупорности стандартный образец деформируется под действием весьма низкой нагрузки, равной лишь весу конуса (0,2 н/см2). Фактическая нагрузка от собственного веса кладки в тепловых агрегатах колеблется от 1 до 20 н/см2.
Температура работы огнеупорных материалов обычно такова, что они находятся в пластическом состоянии, соответствующем сравнительно высокому показателю величины θ, т. е. максимальному напряжению сдвига, возникающему при деформации.
Поэтому разрушение огнеупорных футеровок при действии статической нагрузки почти никогда не бывает хрупким и в отличие от обычных строительных материалов основной характеристикой прочности огнеупорного материала является сопротивление пластической деформации при высоких температурах.
Принятый стандартный метод испытания согласно ГОСТ 4070 заключается в следующем. Образец, выточенный из испытуемого изделия и имеющий форму цилиндра высотой 50 мм и диаметром 35 мм, устанавливают в криптоловой электрической печи между двумя стержнями-штампами из электродного угля или графита при нагрузке 20 н/см2. Эти штампы практически не деформируются при высоких температурах.
При испытаниях кривая деформации (рисунок 19) сначала показывает расширение, что является результатом теплового расширения испытуемого образца и передающих угольных штампов. При дальнейшем повышении температуры деформация образца от давления превышает тепловое расширение и кривая начинает перегибаться, указывая на деформацию, уменьшающую высоту образца. В дальнейшем кривая резко сгибается вниз (рисунок 19). При испытаниях фиксируют три точки: начало деформации (Н. Р.), которым считается точка перехода от расширения образца к сжатию, 4% сжатия и 40% сжатия.



Рисунок 19 – Зависимость деформации огнеупора под нагрузкой от температуры и ее характерные точки

Сопротивление деформации сжатия может быть охарактеризовано сложной кривой кажущейся вязкости. Н.В. Соломин дает следующую формулу определения кажущейся вязкости в пиропластическом состоянии

н•сек/м2, (6)

где F – сила, н;
h – высота образца до опыта, см;
S – площадь поперечного сечения образца, см2;
Δh – уменьшение высоты образца за время τ, см;
τ – время, сек.

Более точные результаты по определению вязкости в пластическом состоянии можно получить при измерении деформации кручения по методу, разработанному в ОРГРЭСе. При таких испытаниях деформация кручения и линейные изменения – происходят в разных плоскостях и практически не влияют друг на друга.

Результаты определения деформации огнеупора под нагрузкой, помимо установления предельных температур работы огнеупора в данных условиях, позволяют выявить также структуру огнеупора.

Обработка экспериментальных результатов и построение линейных регрессионных зависимостей

По результатам механических испытаний получены регрессионные зависимости характеристик механических свойств многослойных сварных соединений...

Для изучения влияния выбранных форм кромок щелевой разделки на распределение твердости в поперечном сечении многослойных сварных соединений...

Алюмосиликатные огнеупоры составляют наиболее большую группу огнеупорных материалов, состоящих из кремнезема...