耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验装置及方法与流程

本申请涉及测试材料耐腐蚀领域，具体而言，涉及一种耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验装置及方法。

背景技术：

1、耐火材料是铜、铝等有色冶炼高温工业中熔炼炉的关键基础用材，耐火材料的抗熔融金属侵蚀性能直接决定熔炼炉安全与使用寿命。耐火泥浆作为砌体接缝粘接主材是炉衬整体薄弱环节，在服役过程中，耐火泥浆持续受到高温铜、铝熔液的冲刷、喷溅冲击与渗透侵蚀，易出现金属渗透、开裂、剥落等问题，进而导致炉体漏铜、漏铝及内衬损毁，造成停工建修损失。现有的常规检测方法多采用静态浸泡试验或旋转冲刷试验，难以还原熔体喷溅滴落冲击的实际工况，数据参考性有限。

2、因此，需要一种可真实模拟熔融铜、铝冲击渗透工况的试验装置及方法以实现耐火泥浆抗侵蚀性能的精准量化检测。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验装置及方法，能够模拟现场金属熔融液滴落冲击和浸泡侵蚀粘接缝内的耐火泥浆，从而保证试验数据贴合实际条件，进行精准量化检测。

2、本申请是这样实现的：

3、本申请提供一种耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验装置，包括：

4、管式炉，中空且竖直布置：

5、上密封塞，连接于管式炉顶部，上密封塞中心连接有贯穿至管式炉内的测温装置，上密封塞顶面开设有多个沿管式炉周向间隔布置的金属加料口；

6、下密封塞，可拆卸地连接于管式炉底部，下密封塞顶面设有用于支撑试件的承载平台；

7、试件，由多块沿管式炉周向布置的耐火砖通过待测耐火泥浆粘接得到，试件的顶面各边边缘等高，各个耐火砖的顶面分别以预设斜率向试件中心倾斜使试件顶面凹陷形成集液结构。

8、在一些可选的实施方案中，两个相邻耐火砖之间形成沿竖直平面布置的侧部耐火泥浆缝。

9、在一些可选的实施方案中，每个金属加料口的下方设有一个对应侧部耐火泥浆缝。

10、在一些可选的实施方案中，试件的中心形成分别与各个耐火砖连接的沿高度方向延伸的中心耐火泥浆缝。

11、在一些可选的实施方案中，中心耐火泥浆缝的中部预设位置处设有断点式导电金属丝，断点式导电金属丝的断点处连通时控制管式炉关闭停止加热。

12、在一些可选的实施方案中，金属加料口设于上密封塞半径的1/2～3/4处，各个金属加料口与上密封塞中心的距离相同。

13、在一些可选的实施方案中，上密封塞的底部分别连接有与各个金属加料口连通的金属容纳管，每个金属容纳管的底部设有至少一个熔融液滴落孔。

14、在一些可选的实施方案中，还包括用于开闭各个金属加料口的加料口堵头。

15、在一些可选的实施方案中，下密封塞设有至少一个贯穿顶部和底部的进气口。

16、本申请还提供了一种耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验方法，其是使用上述的耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验装置进行的，包括以下步骤：

17、向管式炉内通入惰性气体形成保护气氛；

18、启动管式炉加热，使管式炉内升温至预设金属侵蚀试验温度后恒温稳定；

19、将待测试的金属经上密封塞开设的金属加料口伸入管式炉内，使待测试的金属熔融后形成熔融金属液滴滴落至下密封塞顶部承载平台支撑的试件顶面，并使熔融金属液滴沿试件顶面集液结构流动至底部汇集侵蚀各个耐火砖之间粘接缝内的耐火泥浆；

20、达到预设试验时长后关闭管式炉停止加热；

21、取出试件剖开，测量熔融金属在耐火泥浆内部的最大渗透深度评价耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能。

22、本申请的有益效果是：本申请提供的耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验装置包括中空且竖直布置的管式炉、连接于管式炉顶部的上密封塞、可拆卸地连接于管式炉底部的下密封塞及试件，上密封塞中心连接有贯穿至管式炉内的测温装置，上密封塞顶面开设有多个沿管式炉周向间隔布置的金属加料口，下密封塞顶面设有用于支撑试件的承载平台；试件由多块沿管式炉周向布置的耐火砖通过待测耐火泥浆粘接得到，试件的顶面各边边缘等高，各个耐火砖的顶面分别以预设斜率向试件中心倾斜使试件顶面凹陷形成集液结构。本申请提供的耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验装置及方法能够模拟现场金属熔融液滴落冲击和浸泡侵蚀粘接缝内的耐火泥浆，从而保证试验数据贴合实际条件，进行精准量化检测。

1.一种耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验装置，其特征在于，两个相邻所述耐火砖之间形成沿竖直平面布置的侧部耐火泥浆缝。

3.根据权利要求2所述的耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验装置，其特征在于，每个所述金属加料口的下方设有一个对应所述侧部耐火泥浆缝。

4.根据权利要求1所述的耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验装置，其特征在于，所述试件的中心形成分别与各个所述耐火砖连接的沿高度方向延伸的中心耐火泥浆缝。

5.根据权利要求4所述的耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验装置，其特征在于，所述中心耐火泥浆缝的中部预设位置处设有断点式导电金属丝，所述断点式导电金属丝的断点处连通时控制所述管式炉关闭停止加热。

6.根据权利要求1所述的耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验装置，其特征在于，所述金属加料口设于所述上密封塞半径的1/2～3/4处，各个所述金属加料口与所述上密封塞中心的距离相同。

7.根据权利要求1所述的耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验装置，其特征在于，所述上密封塞的底部分别连接有与各个所述金属加料口连通的金属容纳管，每个所述金属容纳管的底部设有至少一个熔融液滴落孔。

8.根据权利要求1所述的耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验装置，其特征在于，还包括用于开闭各个所述金属加料口的加料口堵头。

9.根据权利要求1所述的耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验装置，其特征在于，所述下密封塞设有至少一个贯穿顶部和底部的进气口。

10.一种耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验方法，其特征在于，其是使用如权利要求1至9中任一项所述的耐火泥浆抗熔融金属冲击侵蚀性能试验装置进行的，包括以下步骤：