耐火材料真密度儀廠家耐火材料的分析實驗

 

    耐火材料實驗的煅燒溫度分別為1100℃、1200℃、1300℃、1350℃和1400℃。1200℃煅燒后的試體尺寸為100*100*65mm。根據CNS619耐火磚視孔隙度（或稱開孔隙率）、吸水率及比重試驗法和阿基米德原理，測定耐火材料試體的體密度、開孔隙率和孔隙率。耐火材料真密度儀實驗可知：耐火材料試體的真密度介于3.14~3.55g/cm3，體密度在1.75~1.80g/cm3之間，體密度和真密度隨煅燒溫度的升高而增加；耐火材料試體開孔隙率隨著煅燒溫度的變化，介于9.5~12.8之間，孔隙率則介于44.5~49.7之間，可見耐火材料試體開孔隙率和孔隙率，隨著煅燒溫度的升高而增加。由耐火材料試體外觀可以發現,煅燒溫度越高（1350℃和1400℃），試體表而會有輕微的裂痕產生，但是不明顯，煅燒溫度為1100℃、1200℃和1300℃時，則無這種情形發生。

 

二、耐火材料的抗壓強度

 

    耐火材料抗壓強度的測試，依據測試標準CNS11740和CNS616，每一配比設計測試試體數目為5個。試體大小為60（L）*60（W）*65mm,試驗機械zui大荷重為20噸。耐火材料與煅燒溫度的抗壓強度關系的實驗結果來看，耐火材料試體隨著煅燒溫度的增加，其抗壓強度有增加的趨勢，抗壓強度值介于31~48MPa之間（煅燒溫度1100-1400℃）。耐火材料抗壓強度符合金屬治煉用火粘土耐火磚和CNS3588高鋁質電爐爐蓋磚、高鋁質塞頭磚、噴嘴磚、套筒磚、流道磚等煉鋼電爐用耐火磚抗壓強度測試標準，但是CNS2352高鋁耐火磚分級標準，則無規范此測試項目。抗壓強度的增加主要原因為隨著煅燒溫度增加，耐火材料試體粉料顆粒與顆粒之間會連結在一起，使試體產生收縮與致密化的現象。也就是說，耐火材料試體煅燒時，粉末本身的表面能大于其內部的自由能，整個系統的能量會有舊較低能量區域進行的趨勢，為了降低粉末顆粒本身的表而能量，粉末與粉末之間勢必會通過原子間的擴散行為而互相連接，顆粒間的接觸點將會因高溫燒結而形成頸部，來降低耐火材料整體表面能量。

 

三、煅燒后耐火材料的化學組成

 

    煅燒后耐火材料的化學組成分析，有助于判斷煉鋁爐渣所衍生開發的耐火材料，屬于國家標準所規范的何種耐火用途的產品。耐火材料中的氧化鋁（Al2O3）、氧化硅（SiO2）和氧化鐵（Fe2O3）等三種成份，為定義耐火材料用途、種類和分類的主要項目之一，根據耐火材料的化學組成，可以將他們初步歸納為高鋁耐火磚（CNS2352）、煉鋼電爐用耐火磚（CNS3588）、絕熱耐火磚（CNS1047）或金屬治煉用火粘土耐火磚（CNS2394）。從煅燒后煉鋁爐渣耐火材料的化學組成分析結果可知，煅燒后煉鋁爐渣耐火材料的主要化學組成成份，隨著煅燒溫度（1100~1400℃）變化，呈現出些微的差異，主要有氧化鋁、氧化硅、氧化鎂（MgO）和少量的氧化鐵（0.54%~1.05%），氧化鋁、氧化硅、氧化鎂所佔的百分比分別介于63.52%~80.80%、12.19%~30.84%、3.66%~4.44%，若以化學成份來作初步判斷，耐火材料可以做為高鋁磚、金屬冶煉用火粘土耐火磚和煉鋼電爐用耐火磚（高鋁質電爐爐蓋磚、高鋁質塞頭磚、噴嘴磚、套筒磚、流道磚）。CNS239金屬冶煉用火粘土耐火磚無規范此測試項目，但是CNS2352高鋁耐火磚分級標準規定氧化鋁的含量需大于50%，而CNS3588煉鋼電爐用耐火磚規范氧化鋁含量要大于55%。

 

四、煅燒后耐火材料的毒性特性溶出測試

 

    在毒性特性溶出（TCLP）試驗巾分析重金屬項目將包括硒、汞、鉛、鎘、鉻及砷等有毒重金屬。其巾，從耐火材料pH值及溶出的重金屬濃度的實驗結果來看，pH只值為9.7，毒性溶出重金屬濃度遠低于法規標準值。因此，耐火材料試體經由TCLP的測試后并無重金屬溶出的疑慮，可以取代原制成的金屬氧化物原料如氧化鋁，這樣能減少天然資源的耗用，避免原料開採對環境造成沖擊。