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.

Графическое изображение линейных зависимостей характеристик механических свойств многослойных сварных соединений из стали 30ХГСА от параметров...

Для повышения стойкости сварных соединений из высокопрочных легированных сталей образованию холодных трещин традиционно используют предварительный...

Полукислые огнеупоры

Полукислые огнеупоры изготавливают из смесей огнеупорных глин или каолинов с кварцем. Такие массы получают искусственно в результате добавки к глинам...