耐火砖高温使用性能测定方法

耐火砖的使用性能，亦称之为高温性能，包括耐火度、荷重软化温度、线变化率（高温体积稳定性）、抗热震性、抗渣性和抗氧化性等性能。在实际应用中，高温性能要满足窑炉和热工设备的使用要求，以便提高其寿命，获得良好的经济效益。因此，高温性能是评价耐火砖质量的重要技术指标，也是选择耐火砖及使用部位的重要依据。

一、耐火度和荷重软化温度

（一）耐火度

耐火度指的是试样在高温作用下抵抗熔化的能力。它与熔点不同，熔点是纯物质的结晶相与其液相处于平衡状态下的温度。耐火砖及其原材料是由多种不同的化合物组成的集合体，故无熔点，只有其熔融温度范围。耐火度用对比法测定。

耐火砖的化学矿物组成和微观结构，是影响其耐火度的最基本因素，各种杂质成分特别是强熔剂的杂质成分，将严重降低其耐火度。因此，材料进行精选和高纯化十分重要。

应当指出，将耐火度指标作为一般耐火砖的使用温度是不对的。因为达到耐火度温度时，材料已软化无机械强度了。使用温度是用耐火度和荷重软化温度等性能指标综合评定的。

（二）荷重软化温度

荷重软化温度指的是试样在连续升温条件下承受恒定载荷而产生变形的温度。它表征耐火砖在高温和荷重共同作用下的抵抗能力，也表征耐火砖呈现明显塑性变形的软化温度。因此，该指标是确定耐火砖使用温度的重要依据之一。

检测时，试样尺寸为直径50mm和高50mm的圆柱体、施加0.2MPa的静压力，连续升温使试样膨胀到最高点而后压缩至原始高度的0.6%为荷重软化开始温度。变形4%时为变形4%的荷重软化温度。

二、线变化率

耐火砖的线变化率，与不定形耐火材料检验方法基本相同。高温体积稳定性较少测定，一般测定其线变化率，烧后线变化率亦称全线变化率。

烧后线变化率指的是试样在规定温度下加热一定时间后的长度不可逆变化量与加热前其长度之比，以百分率表示，计算结果为负值，以“-”表示，称线收缩；反之，称为线膨胀，以“+”表示，材料的线变化率过大，对其衬体的破坏较大，易产生结构剥落，降低其使用周期。因此，应采用合理的技术措施，尽量降低材料的线变化率。另外，耐火砖的线变化率也是窑炉衬体构造处理和膨胀缝留设的依据之一。

三、抗热震性

抗热震性指的是试样抵抗温度急剧变化作用而不破坏的能力。它又称为急冷急热性、温度急变抵抗性和热稳定性。众所周知，耐火砖在使用过程中，温度的升高或降低不可避免，使之产生膨胀和收缩，即产生热应力。当热应力超过耐火砖的自身结构强度时，就发生了开裂或剥落，甚至使衬体崩溃。因此，该性能是判断耐火砖质量的重要指标，也是设计选材和使用操作的依据之一。

抗热震性与耐火砖的化学矿物组成、微观结构、物料颗粒及配制工艺、热膨胀和热导率等性能有密切的关系，与耐火砖的组织结构和强度也有密切的关系。例如，一般来说，耐火砖的热膨胀率大，抗热震性差；热导率越高，抗热震性越好，等等。

四、抗渣性

抗渣性指的是试样在高温下抵抗熔渣侵蚀和冲刷作用的能力。它是衡量耐火砖抗化学侵蚀和机械磨损的重要指标。在熔炼炉等热工设备中，耐火砖近年来应用越来越多，因此测定其抗渣性十分必要。

抗渣性测定方法有熔锥法、坩埚法、浸渍法、撒渣法和回转法等。坩埚法、撒渣法和回转法应用较多，我国规定以回转法作为抗渣性的标准检验方法。

五、抗氧化性

抗氧化性指的是在高温下炭质或含碳耐火材料的抗氧化能力。其量度用失碳率表示，即焦化试样氧化失去的碳量占原碳量的百分率。计算式如下：

抗氧化性也可用脱碳层厚度表示，即按规定条件进行氧化试验后的试样，切开截面，测定脱碳层厚度，进行比较，确定其抗氧化性的优劣。